1.太阳能量来源的发展史
太阳不停地在发光发热，地球上的生命几乎都依靠太阳的能量存活。那么太阳的能量来自哪里？我们现在都知道这些能量来自太阳内部的核聚变反应，其实在科学史上，最早认为太阳是通过烧煤向外辐射能量的。这也是最符合当时人类常识的一种解释。
那么，烧煤为什么不行？那就要计算一下了。按照现在的太阳的辐射强度，太阳1秒就要烧掉115亿吨煤，就算整个太阳是一块优质煤球，也只能维持三四千年。但大量的科学证据表明，早在35亿年前，太阳就向外辐射着能量，并且与今天的光度相当。显然这种说法是错误的。
后来天文学家又提出流星假说，认为流星以很大的速度撞击太阳，碰撞时的动能转变为热能，为太阳提供了强大的辐射能。如果假说成立，那么太阳的质量就会慢慢增加，对地球的引力也会增大，这会导致地球轨道发生变化。但是根据古代日食和月食的记载，并没有发现地球相对太阳的运动状态有明显变化。因此流星假说也站不住脚。
太阳能源不是烧煤，也不是外部流星“充电”，德国物理学家亥姆霍兹将思路放在了机械能上，他提出：太阳的能量来自于太阳的引力势能。如果太阳内部压力不足以抵抗引力向内的挤压时则会收缩。引力收缩过程中，势能转化热能（内能），成为太阳发光的源泉。但理论计算表明因收缩释放的引力势能并不足以维持太阳几十亿年的演化，只够两千万年左右。具体计算比较复杂，感兴趣的可以私聊发简信给我。
人类对事物的解释取决于基础物理认知。随着核物理的发展，人们也意识到太阳的能源来自核能。通过光谱分析表明太阳上有大量的氢，而且当氢转变为氦时，会有大量的核能释放，这种能量可维持太阳向外辐射量达数十亿年以上。这种理论目前被广泛的接受。
2.内核与核聚变
太阳内核大约占太阳半径的1/5到1/4，约为太阳体积的1%，但质量却占1/3，其核心密度高达，是金的十倍，而且还是气态。内核的温度和密度向外都在不断下降，到达内核外边缘时，温度约下降一半，密度下降到了约为
，在此处核反应基本停止。
内核发生的核聚变过程称为质子-质子链，分三步进行：
1. 两个质子（）碰撞融合形成一个氢的同位素氘并释放一个正电子和一个中微子（
）。
2. 一个质子和一个氘核碰撞形成一个轻氦原子核并产生一个光子。
3. 两个轻氦碰撞形成普通重氦（）并释放两个质子。
其中的正电子不稳定，和负电子湮灭形成两个光子。
质子-质子链示意图
根据质能方程，这一过程释放的能量为，以目前太阳的光度计算，每秒要消耗
个质子，太阳中约有
个质子，如果全部发生核反应能够维持约
年，即1000亿年！
内核中的一个质子参与聚变，必须相互靠近到原子核尺度，使粒子之间的强相互作用力发生作用才行。经计算，一个质子要平均历经次碰撞后才参加一次聚变。而在经典力学下计算质子的碰撞，以太阳核心出的平均热动能几乎不可能发生核聚变。既然经典力学不行，那么就要靠量子力学了，在核物理学家伽莫夫的量子“隧道效应”启发下，英国天文学家罗伯特·阿特金森和德国核物理学家弗里茨·豪特曼斯提出当质子能量接近核聚变能量时就有足够大的概率参与聚变反应。
即使有量子隧道的作用，太阳核心的聚变率仍然很慢，不足以产生氢弹一样的爆炸。另外，太阳引力导致的收缩和聚变驱动的膨胀互相平衡，使太阳稳定存在并持续发光发热。如果核聚变加快，核反应释放能量增加，导致热膨胀。当核心膨胀时，密度和温度下降，成功碰撞的概率减小。热核反应率降低，从而控制自身。如果核聚变速率变慢，内核热压会下降，引力又开始挤压核心，这反过来又增加了温度和密度，成功碰撞的几率又提高了。最后，热核反应率增加到足以平衡自身的重力，并使太阳以每秒消耗约个氢原子核的最优速率持续下去。
3.能量传输
太阳核聚变产生的能量形式主要是射线（光子）和中微子，中微子几乎不与物质相互作用，直接从核心逃离太阳，
光子与背景物质不断发生作用（吸收再发射），并逐渐向外扩散。
总辐射能流自核心区边界向外几乎不变，但能流密度不断下降。
温度自日心向外降低，辐射波长逐渐增大：在太阳中层，辐射波长集中在X光区；再向外变成紫外光、可见光和红外光，并通过光球向空间发射。
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