太陽是什麼物質組成的？為什麼會自發地發生核聚變反應呢？

我們都知道，物質一般來説有三態，固態、氣態、液態。

不同的狀態其實是粒子之間的距離和化學鍵有關。就拿最常見的水來説，水的不同狀態是由於水分子之間的間距不同，以及是否具有氫鍵相關。

那麼問題來了，太陽是由什麼物質構成的呢？為什麼太陽不會像氫彈那樣一下炸了，而會穩定地發生核聚變反應？

太陽是什麼物質組成的？

關於這個問題，我們要先對太陽有個深刻的認識。我們都知道太陽特別大，那太陽到底有多大？這麼説吧，太陽佔據整個太陽系總質量的99.86%以上，剩餘的不到0.14%是其他行星，衞星，小行星和隕石等，而這當中有一半的質量屬於木星。由此可見，我們的地球在太陽面前根本就是忽略不計的存在。

事實上，在46億年前，在太陽系這個位置有一片橫跨2光年的分子云，這片分子云後來發生了引力坍縮，在引力的作用下逐漸形成了太陽，剩餘的邊角碎料才形成了其他的天體。所以，其他的天體質量才會如此的小。

太陽質量巨大就造成一個問題，那就是太陽的內核温度特別高，高達1500萬度，200多萬個大氣壓。在這樣的狀態下，原本的原子結構就沒有辦法保住，電子由於獲得足夠多的能量，脱離了原子核的束縛，開始自由地移動，這就像是一鍋粒子粥一樣。

因此，太陽實際上並不屬於三態中的任何一種狀態，而是一種叫做等離子態的狀態。實際上，除了太陽，或者説除了恆星，宇宙中還有很多等離子態的物質。甚至是宇宙大爆炸早期的狀態，也是等離子態，還有我們常見到的“火焰”，其實也是等離子態。

太陽為什麼會發生核聚變？

我們都知道要引爆氫彈的温度大概是1億度，太陽內核温度遠遠達不到這個水平，那為什麼核聚變反應還能發生呢？

太陽會發生核聚變反應其實和等離子態有很大的關係。當太陽處於等離子態時，我們如果有理想的放大鏡去看，就會發現其中有很多原子核、電子、光子。由於太陽99%以上的物質都是氫元素和氦元素。因此，太陽內核主要就是氫原子核和氦原子核。而我們知道，氫原子核只有一個質子。

也就是説，太陽內核中存在着大量的質子。由於處於等離子態，因此，這些這次質子就有一定的概率會撞到一起。但是，我們也知道，同性相斥，質子是帶正電的。所以，質子之間是互斥的，要撞到一起發生核聚變反應就需要克服庫倫斥力。

一般來説，這樣的反應在宏觀世界當中是不太可能發生的。但是，在微觀世界當中存在一種量子效應叫做：隧穿效應。意思是説，即使是不太可能發生的事件，或者説需要輸入大量能量才可能發生的事件。在量子世界中，也有一定的概率會發生，只不過這個概率低得可憐。

根據理論計算，我們可以知道，這個概率大概是一對質子發生核聚變大概10億年才能發生一次。但是，由於太陽內核中粒子數足夠多，即使是再小的概率也能發生。因此，太陽的核聚變反應才會被點着。

具體來説是這樣的，當一個質子靠近另一質子時，如果此時弱力恰好發揮了作用，就會讓一個質子變成不帶電的中子，這時候兩者就可以結合形成一個氘核。也就是下圖中第二個，原子核內有一個質子和中子的原子核。

這其實是太陽內一系列核核聚變反應的第一步，也是條件最苛刻的一步，只要這步可以實現，後面的反應也就都好説了。

不過，就像上文所説的那樣，這個事情的概率很低，因此，太陽不會像氫彈那樣一下子全炸了，而是緩緩地燃燒着。如今，太陽正處於主序星時期，內核的核聚變反應是氫原子核經過一系列複雜的反應最終生成氦原子核。

所以，太陽發生核聚變和自身的質量或者説引力是有很大的關係，如果沒有引力的作用，太陽就不可能成為等離子態，也就更談不上核聚變了。

太陽整個主序星時期大概要持續100億年，如今是已經度過了46億年的時間。再過50億年後，內核的氫原子核基本上燒得差不多，就開始燒氦原子核了，太陽會膨脹成一顆紅巨星，最後成為一顆白矮星。