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发帖数: 11227 | 1 发信人： StellarZ(星仔), 信区： Astronomy
标题： 宇宙中没有氧气，太阳为什么能燃烧出火焰？
发信站： BBS未名空间站(Mon Oct 23 12:00:28 2017,GMT)
燃烧一般是指比较剧烈的发光发热的氧化反应，属于化学反应的范畴。但是太阳上发生
的是热核聚变反应，氘和氚聚变成氦，释放的能量与化学反应不是一个数量级的。所以
严格来说太阳并没有“燃烧”，更像是一个巨大的氢弹，用100亿年来完成爆炸的过程
，现在就是这个“氢弹”爆炸的中期。
太阳不是燃烧，因此这个问题根本就没有意义，也没有讨论的必要。
但事实上，将太阳类比成燃烧的火焰是有根据的。
原因至少有两个：
1.从物质构成上来说，火焰、核聚变和太阳大气有深刻的相似之处。
火焰本质上是一团电离气体。
在适当的条件下，可燃物发生氧化反应，氧化反应提供的能量使气体电离。电离气体中
激发态电子向低能级跃迁，跃迁过程发出可见光，形成我们所看到的火焰。
太阳大气，也同样是一团电离气体。
太阳是一颗黄矮星（光谱为G2V），黄矮星的寿命大致为100亿年，目前太阳大约45.7亿
岁。 在大约50至60亿年之后，太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽，太阳的核心将发
生坍缩，导致温度上升，这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。虽然
氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少，但温度也更高，因此太阳的外层将膨胀，并
且把一部分外层大气释放到太空中.
太阳既不是燃烧的煤，也不是燃烧的天然气，而是燃烧的氢。不是和氧气的化学燃烧，
而是自己和自己发生的“核燃烧”，在原理层面和氢弹爆炸是一样的。每秒产生的能量
相当于地球上所有煤炭资源产生能量的1000倍。
太阳是太阳系的中心天体, 现在太阳质量的大约四分之三是氢，剩下的几乎都是氦，包
括氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%，采用核聚变的方式向太空释放光和热。
太阳不断地释放出巨大的能量。巨大能量来源于太阳内部的热核聚变。对太阳光谱的分
析得知，太阳含有极其丰富的氢元素，按质量计约占71％。氢核在几百万度（K）高温
下即可聚变成氦核，而太阳中心处于极高温（即1500万K）和极高压（2000亿个大气压
）状态下，四个氢核聚变成一个氦核，从而释放出巨大能量。
爱因斯坦在狭义相对论中指出，质量和能量可以互相转化，其转化公式为：E =mV2。式
中E为能量，m为质量，V为光速。现将0.007代入上式得：E=0.007×（3×1010）2≈6.
21×1011J，即是说1g氢核聚变为氦核时，能产生6.21×1011J的热能，相当于燃烧
2700t标准煤所发出的热量。按照上述计算，太阳从诞生到现在仅损耗了其总质量的0.
03％，维持了50亿年的光能辐射。估计太阳寿命约100亿年，其质量的损耗也不过是总
质量的0.06％。
燃烧反应和太阳核聚变，都不可避免的激发原子的电子到激发态。电子在跃迁过程中发
出可见光，这是火焰的最本质来源。
氢气能在氯气中燃烧，镁能在氮气中燃烧，说明燃烧本质上和氧气就没关系。
等离子体（火焰）产生 燃烧 剧烈的氧化反应 氧气参与的剧烈氧化反应 |
