我的发光发热之谜
2025年09月26日
我的发光发热之谜
上面所介绍的我外表上的那些丰富多彩的活动,可不是现在才有的,而是已经存在有几十亿年的历史了。为什么我能发光发热达几十亿年之久而长盛不衰?这个问题确实让你们人类动了不少脑筋。最初有人以为我像一只燃烧着的大火炉,据此计算,即使我浑身上下都是煤,也只能燃烧2000年左右,这显然与已知的事实不符合。
第一个从科学的角度探索我的发热发光之谜的是德国物理学家亥姆霍兹。他提出,我的大气层中不断有物质掉向中心,这样,它们在下落过程中不断将引力势能转换为光和热,并引起温度上升。按照这样的计算,我的寿命也只有300万年,与50亿年相差甚远。
放射性发现后,有人就用重原子核裂变时会大量释放能量的事实,来解释我的能量来源。虽然维持的时间已升到“数以亿年计”,但仍无法妥善地解释我的发光发热之谜。况且,我的体内也没有那么多重元素。

真正的突破在30年代末,美籍德国物理学家贝特提出了氢原子核在高温高压下聚变为氦原子的热核反应理论后,才算初步揭开了我的发光发热永不断之谜(这项研究使贝特荣获1967年度的诺贝尔物理学奖)。按照贝特的理论,发生热核反应的点火,温度要在绝对温度1000万K以上,还要有上亿个大气压的压强,以便把氢原子核彼此紧紧压在一起,增加它们聚合的机会。而在我身上这两个条件都具备了:在我的内部存在着绝对温度达1500万K的高温,也存在着几千亿个大气压的超高压。加上我浑身上下都是氢,这是进行热核反应最基本的原料,于是热核反应就得以持久不断地在我体内进行。即使进行100亿年,也只消耗掉我质量的1/10。