太陽是我們太陽系中質量最大的天體,也是地球獲取光能不可缺失的一顆恒星,僅太陽這一顆大質量恒星就占到了太陽系總質量的98%,剩下的八大行星和星系內所有天體總質量加起來僅占不到2%。
根據牛頓理論質量越大的天體引力自然就會越強,所以太陽系的八大行星都是圍繞著這顆恒星轉動,太陽是一顆恒星能夠源源不斷地釋放出光和熱。靠近太陽的行星都能獲取到太陽釋放的熱能、光能,包括地球表面的溫度,正是因為地球也會吸收太陽的熱能、光能才會有今天地球上的生機盎然景象。
由于地球處于太陽系的宜居地帶,所以地球在這數十億年里孕育了無數生命。數億年的時光也讓地球發生了無數次生命迭代,幸運的是人類成為了現在地球上唯一的智慧生命。
人類的誕生更是給這個星球增添了不少光彩。早在千年前的古代那時人類的科技算不上發達,那個時候人類認為地球是唯一的世界,太陽、月球、滿天繁星都是圍繞地球轉動,滿天星辰皆是以地球為中心。隨著時光的飛逝人類的所有科技就像雨后春筍般地嶄露頭角,在人類走出地球之后才發現太陽是一顆獨立的恒星,它并沒有圍繞地球轉動,而是地球和所有星辰在圍繞它轉動,這也證明了1500年40歲的哥白尼所提出的“日心說”是完全正確的。
那么地球為什么會圍繞太陽轉動?
牛頓認為天體的質量越大引力也越大,在太陽系內就太陽的質量最大,所以它才能夠牢牢地抓住所有軌道行星。而愛因斯坦認為宇宙是一張巨大的薄膜(實際厚度在2萬~15萬光年),質量越大的天體能夠將宇宙薄膜壓彎,所以八大行星才會圍繞太陽轉動。
到現在為止,關于牛頓和愛因斯坦的理論在科學界仍然爭論不休。根據科學家的研究數據表明,太陽誕生于40~52億年前,太陽從誕生那一刻起它就開始了上億年的燃燒,直到現在太陽都沒有熄滅過一次,當然科學界一致認為太陽的可持續燃燒時間僅剩不到50億年,也就是說我們的太陽還處于青壯年時間段,距離紅巨星的時間目前科學界也沒有給出一個準確的時間,給出的大概時間就在50~80億年后的今天。
那么為什么太陽能夠持續燃燒這么長時間呢?它究竟使用了什么燃料?
就算人類建造的核電站使用壽命都不會超過兩百年,核能衰變周期更是時間很短。其實太陽的燃燒和我們地球上的物質燃燒是不一樣的(其中也包括核能燃料),地球上最為普通的燃料通常為煤炭、天然氣、石化燃料、木材等普通物質來進行燃燒,而太陽的燃燒是內部核聚變的反應,當然太陽本身是不會燃燒的,就像地球上普通的燃燒是需要消耗氧氣的,如果沒有氧氣普通的燃燒就不可能實現(核燃料除外),而太陽主要是靠氫元素來釋放能量,由于太陽內部的溫度和壓強很大,所以它能夠產生足夠的核聚變反應。
核聚變反應就是通過原子核之間的相互碰撞,然后產生新的原子核,同時還會損失一部分能量,這部分虧損的能量就會變成熱能釋放出去。
根據科學家的研究發現,太陽內部的四個氫原子可以核聚變成一個氦原子核,其中質量虧損0.0276個單位,相當于一個氫會虧損0.0069克。
這些虧損的質量轉化為能量釋放出去,然后被其它行星接收到(熱能、光能)。而太陽每秒鐘能夠產生600萬噸的能量,地球只能夠接收到1/22億。雖然看上去地球接收到的能量很少,但這些能量已經夠用了。
根據科學家的計算,1/22億的能量相當于地球上500萬噸煤所產生的能量總和。目前來說,太陽內部核聚變的反應還能夠持續50~80億年。對于人類來說,太陽這個能源仍舊是取之不盡用之不竭。
它和我們地球上的能源不同,地球上的煤炭、石油、天然氣等是經過地球幾億年的地殼運動形成的,對于人類而言,這些資源是不可再生資源,而且這些資源釋放的能量還相當有限,這些能源和太陽釋放的能量相比那就差距太大了。
如果人類某一天能夠完全利用太陽所釋放出來的1/22億的能量,那么人類的科技將會出現大幅度地提升,就算是人類不利用太陽釋放的能量,太陽也會源源不斷地向外輸出能量,與其白白浪費掉這種清潔能源還不如為人類所利用。
當然人類目前能夠利用的太陽能量少之又少,對太陽能的利用都是一些簡單的利用(太陽能發電為主),想要真正地利用太陽的能源,人類還有很長一段路要走。
目前科學家也在研究可控核聚變,就是制造一個和太陽內部環境一樣的機器,讓它產生巨大的能量,這對人類的科技發展來說是有著很大的幫助。目前可控核聚變還是科學界的一個話題而已,還未實際地邁入研究的過程當中,或許在不久的將來人類是能夠實現可控核聚變的利用。
根據科學家對恒星的研究發現,質量大的恒星死亡以后會變成大質量黑洞,質量中等的恒星死亡后將會變成中子星,質量更小的恒星死亡后會變成白矮星。
由于太陽的質量在恒星當中屬于質量較小的恒星,所以50~80億年之后太陽將會變成一顆白矮星。在此之前太陽會持續膨脹,直至變成一顆紅巨星,體積大到吞噬周邊的一切,首先被吞噬的就有水星、金星、地球、火星軌道以外將全部吞噬,然后太陽中心開始坍塌直至整個太陽系不復存在為止。
當然人類竭盡全力地去發展科技還是相當有必要的,在太陽系坍縮之前就必須在其他星系尋找到適合人類生存的類地行星,這樣人類才可以持續地將文明長久地延續下去。