氫彈，迄今為止威力最大的人造物，利用核聚變的原理，氫彈能夠在一瞬間釋放出非常巨大的能量，可惜的是，氫彈核聚變的速度極快，其能量是以爆炸的方式釋放出來的，人類根本就無法控制。
然而我們都知道，太陽的能量來源同樣也是核聚變，卻能夠以一種穩(wěn)定且溫和的方式持續(xù)燃燒。
（注：我們說太陽“燃燒”只是為方便討論，實(shí)際上，基于化學(xué)反應(yīng)的燃燒現(xiàn)象與太陽的核聚變有本質(zhì)上的不同，請大家注意區(qū)分）
根據(jù)科學(xué)家的估算，太陽的這種狀態(tài)一共可以維持大約100億年的時間，所以問題就來了，同樣是核聚變，為什么太陽能燃燒100億年，氫彈卻一下子就炸了呢？下面我們就來聊一聊這個話題。
為什么氫彈會一下子就炸了？
要點(diǎn)燃核聚變反應(yīng)，高溫是必不可少的條件，氫彈所用的核聚變原料是“氘”和“氚”這兩種氫的同位素，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，其發(fā)生核聚變反應(yīng)的條件大概是1億度（攝氏度，下同）。
為了實(shí)現(xiàn)這個溫度，人們采用的方法是，在氫彈的外層安裝一顆小型原子彈（以核裂變?yōu)樵恚?，?dāng)其引爆后，就可以產(chǎn)生上億度的溫度，進(jìn)而使氫彈內(nèi)部的原料在極短的時間內(nèi)完成核聚變反應(yīng)，于是氫彈就一下子就炸了。
為什么太陽不會像氫彈那樣炸掉？
可能有人會認(rèn)為，太陽的核聚變反應(yīng)只會在其核心區(qū)產(chǎn)生，而太陽又那么大，因此太陽只需要將自己的核燃料一點(diǎn)一點(diǎn)地放入核心，就可以穩(wěn)定燃燒100億年了，但事實(shí)卻并非如此。
如上圖所示，太陽的核心區(qū)的半徑大約是太陽半徑的4分之1，在這個區(qū)域中的核燃料都可以發(fā)生核聚變，而位于核心區(qū)之外的輻射區(qū)，卻阻止了太陽外層的物質(zhì)進(jìn)入太陽核心區(qū)，也就是說，太陽所有的核燃料都在核心區(qū)中，并沒有“一點(diǎn)一點(diǎn)地放入核燃料”。
據(jù)此我們可以推測出，太陽之所以不會炸，應(yīng)該是因?yàn)樗司圩兊乃俣忍幱谀撤N受控狀態(tài)，能夠以非常緩慢的速度進(jìn)行。
是什么在控制太陽核聚變的速度？
太陽核心的核聚變反應(yīng)主要是“質(zhì)子-質(zhì)子鏈反應(yīng)”（如下圖所示），其基本原料是氫原子核，也就是質(zhì)子。相對于氫彈所用的“氘”和“氚”，質(zhì)子發(fā)生聚變的條件要高得多，在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，需要數(shù)十億甚至上百億度的高溫。
然而太陽核心的溫度卻只有1500萬度左右，這根本就不夠啊，那太陽是怎么產(chǎn)生核聚變的呢？是因?yàn)樘柡诵牡膲簭?qiáng)非常巨大嗎？
答案是否定的，雖然太陽核心的壓強(qiáng)可以高達(dá)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大約3000億倍，但是這也只能讓質(zhì)子的密度大幅度增加，依然無法達(dá)到產(chǎn)生核聚變的條件。
由于質(zhì)子都帶正電荷，因此當(dāng)質(zhì)子相互靠近時，彼此之間就會產(chǎn)生強(qiáng)大的排斥力，這被稱為“庫倫勢壘”，而質(zhì)子的動能必須要能夠克服“庫倫勢壘”，才可以彼此碰撞，進(jìn)而產(chǎn)生核聚變。
溫度其實(shí)就是微觀粒子熱運(yùn)動的集體表現(xiàn)，溫度越高，微觀粒子的熱運(yùn)動就越激烈，其動能就越高，根據(jù)科學(xué)家的計算，太陽核心區(qū)的質(zhì)子平均動能約為1000eV（電子伏特），而質(zhì)子之間的“庫倫勢壘”卻有大約1000000eV。
也就是說，太陽核心區(qū)的質(zhì)子平均動能僅為“庫倫勢壘”的千分之一，從理論上來講，這根本就無法克服質(zhì)子之間的排斥力，核聚變也就無從談起了。
然而事實(shí)卻是，太陽似乎無視了這種理論，這是怎么回事呢？其實(shí)這個問題曾經(jīng)讓科學(xué)家頭疼了很久，直到他們發(fā)現(xiàn)了“量子隧穿”。
如果把“庫倫勢壘”比作一個山頭，那么在經(jīng)典物理中，粒子必須要有足夠的能量翻越它才可以通過，但在量子物理中，粒子卻有一定的概率在“自身的能量不足以翻越這個山頭”的情況下直接穿過，這就是“量子隧穿”。
根據(jù)量子力學(xué)，發(fā)生“量子隧穿”的概率非常低，即使在太陽核心區(qū)高溫高壓的環(huán)境中，質(zhì)子也只有大約10^（-20）的概率發(fā)生隧穿，這個概率直觀點(diǎn)來看，就是1萬億億分之1。
需要注意的是，就算某個質(zhì)子通過“量子隧穿”與其它的質(zhì)子發(fā)生了碰撞，也很難發(fā)生核聚變，因?yàn)樵谫|(zhì)子碰撞實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)兩個撞在一起的質(zhì)子有超過99.999%的概率不會發(fā)生核聚變，它們會重新衰變成兩個單獨(dú)的質(zhì)子。
總而言之，由于上述的原因，太陽核心區(qū)中的質(zhì)子發(fā)生核聚變的概率是非常非常低的，低到什么程度呢？根據(jù)科學(xué)家的計算，在太陽的核心區(qū)，一個質(zhì)子平均需要幾十億年的時間才能另外的質(zhì)子發(fā)生核聚變。
盡管這個概率低得令人發(fā)指，但太陽核心區(qū)依然會發(fā)生核聚變，原因就是太陽占據(jù)了整個太陽系大約99.86%的質(zhì)量，其中大約有73.46%都是氫，它擁有的質(zhì)子實(shí)在是太多了。
從概率學(xué)的角度來看，在相同的條件下，對于某種發(fā)生概率不為零的事件而言，只要基數(shù)足夠大，那么它就必然會發(fā)生。
這就好比我們把3枚硬幣同時拋出，出現(xiàn)“所有硬幣在落地之后全部都是正面朝上”這種情況的概率是很低的，所以一般都不會出現(xiàn)這種情況，但如果我們拋硬幣的次數(shù)非常多，那么這種情況就必定會多次出現(xiàn)，只不過相對于拋硬幣的總次數(shù)而言，出現(xiàn)這種情況的次數(shù)要少得多。
同樣的道理，雖然太陽核心區(qū)的質(zhì)子發(fā)生核聚變的概率極低，但由于太陽擁有的質(zhì)子數(shù)量非常巨大，因此在太陽的核心區(qū)，隨時都有質(zhì)子在發(fā)生核聚變，但相對于質(zhì)子總量而言，發(fā)生核聚變的質(zhì)子數(shù)量微乎其微。
總結(jié)
到此我們就可以做個總結(jié)了，綜上所述，太陽之所以不會像氫彈那樣一下子就炸了，其實(shí)是因?yàn)樵跇O低概率的控制下，太陽的核燃料只能以極為緩慢的速度消耗，而這也是太陽能燃燒100億年的原因。
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