太陽核心的高溫是核聚變的因,而不是果。是先有了高溫才有了核聚變,而不是核聚變烘烤出來的高溫。這個高溫是遵循熱力學(xué)定律產(chǎn)生的,即使沒有核聚變,我們把和太陽等質(zhì)量同成分的氣體聚到一起,讓這一大坨冷氣體在引力作用下自己收縮,被壓縮的氣體核心必然出現(xiàn)高溫。
那么,核聚變的作用又是什么呢?它產(chǎn)生的熱量貼補(bǔ)了這坨氣體(確切地說,這么熾熱的狀態(tài),應(yīng)稱“等離子體”了)的輻射耗散,讓粒子運(yùn)動更加劇烈,以此抵抗引力作用,阻止我們這顆原始恒星繼續(xù)收縮。
這是個很有趣的自調(diào)節(jié)平衡態(tài):假如恒星繼續(xù)收縮,或者聚變產(chǎn)熱難以散出,核心就會升溫,聚變效率提高,產(chǎn)生更多的熱量使星核膨脹。而如果星核膨脹過了頭,核心就會變冷,聚變效率會降低,引力會重占上風(fēng),把星核壓縮回去。聽起來這是個振蕩過程,其實(shí)達(dá)到一個平衡點(diǎn)之后,恒星的各層溫度和大小就都穩(wěn)定下來了,就如同我們的太陽一樣,核聚變的能量既不蓄積,也不透支,百分之百地從表面輻射到太空中去。
假如這團(tuán)氣體十分倔強(qiáng),始終不肯點(diǎn)燃核聚變,那么它就直接步入恒星的熄火狀態(tài),繼續(xù)收縮下去。質(zhì)量小的,會成為白矮星,質(zhì)量大的,會一直縮成中子星甚至黑洞。
在宇宙中有一種現(xiàn)象,可以為我們演示核聚變對恒星結(jié)構(gòu)的支撐作用。在特別巨大的恒星的生命盡頭,核燃料耗盡造成的恒星熄火是突如其來的,這時的恒星失去了內(nèi)部支撐,就會像定向爆破的大樓一樣轟然坍塌,在宇宙中綻放一朵大大的煙花,釋放的能量可與太陽一生中釋放的能量總和相當(dāng),這就是超新星爆發(fā)現(xiàn)象。
最后總結(jié)一下,把我們的太陽比作氫彈,其實(shí)并不準(zhǔn)確,它其實(shí)是一座效率不太高的巨型核反應(yīng)堆,也正是得益于太陽的溫和(對地球來說),地球上才能演化出多姿多彩的生命。