#恒星#恒星每秒钟损失上百万吨质量，最终宇宙是不是就没有物质了？
文章图片
文章图片
文章图片
【#恒星#恒星每秒钟损失上百万吨质量，最终宇宙是不是就没有物质了？】
文章图片
太阳之所以能够源源不断地向外释放光和热 ， 取决于内部时刻进行着的核聚变反应 。 恒星内部都具有高温和高压的环境 ， 在量子隧穿效应的作用下 ， 原子序数较低的原子中的质子 ， 就会有一定几率突破原子之间库仑力的排斥 ， 从而进入另外一个原子核中 ， 从而聚合成为原子序数较高的新原子 ， 在这个过程中释放出相应的能量 。 而伴随着核聚变过程中的能量释放 ， 恒星内部组成物质的质量会发生一定的亏损 ， 这个过程符合爱因斯坦的质能方程规律 。 有的朋友不禁要问了 ， 宇宙中有那么多的恒星 ， 就一个太阳每秒钟就有四百万吨的质量亏损 ， 那到头来宇宙中岂不是没有物质了？
要回答这个问题 ， 首先要搞清楚爱因斯坦质能方程的真正含义 。 爱因斯坦质能方程的表达式为：E=m*c^2 ， 如果仅从这个公式来看 ， 似乎只要具有一丁点质量的物体 ， 其就能释放出巨大的能量 ， 有人因此提出一个粉笔头 ， 就可以烧开供地球人100年使用的开水 ， 其实这是对质能方程的一种误解 。 质能方程的提出 ， 其根源于爱因斯坦的狭义相对论 ， 在洛仑兹变换下可以推导出运动物体的质量和速度之间的关系 ， 即质速方程：m=m’/sqrt(1-v^2/c^2) ， 然后再通过动能定理和动量定理的微积分推导出能量的变化数值Ek＝m*c^2-m0*c^2 ， 这里面的m实质上指的是物体的惯性质量 ， 即运动质量 ， m0指的是物体的静止质量 。
质能方程E=m*c^2将物体的质量和所包含的能量进行了统一 ， 它们是一种对应的关系 ， 而不单纯是转化的关系 ， 也就是说我们可以将一个物体的基本属性用质量来表达 ， 也可以用质量来表达 ， 而物体本身所具有所有能量的变化 ， 取决于物体静止质量的变化 。 从核聚变产生的光子来看 ， 其一经产生就具有最高的光速 ， 就因为它本身没有静止质量的原因 。 而太阳内部进行核聚变前其4个质子的质量总和 ， 则等于反应后生成的1个氦核、2个正电子、2个中微子的质量 ， 同时还要加上对应2个中微子、3个光子的运动能量 ， 因此对于微观粒子构成的射线来说 ， 其运动质量可以等同于本身的频率与运动速度的乘积 。
我们再来看一下太阳内部的核聚变过程 。 太阳的物质组成70%以上为氢 ， 29%左右为氦 ， 这与宇宙大爆炸38万年以后形成的宇宙原始星云物质组成比例基本一致 。 太阳内核的核聚变目前来看是氢聚变为氦的过程 ， 包括两个不同的过程 ， 第一个是占据绝对优势的质子－质子链式反应 ， 即4个质子聚合成1个氦原子 ， 另外一个是碳氮氧循环 ， 虽然也是氢聚变拟 ， 但碳氮氧在其中充当了媒介催化作用 。 在以上两种核聚变过程中 ， 对于一个完整的周期 ， 在反应前后仅从静止质量来考虑 ， 只有大约千分之七左右的质量发生了亏损 ， 也就是说这部分亏损的质量转化为了各种微观粒子的运动质量 ， 从而以能量的形式进行释放 。
因此 ， 我们说太阳每秒钟亏损400万吨质量是不准确的 ， 它只是每秒参与核聚变氢元素的质量 ， 实际上“亏损”的质量每秒钟仅有3万吨 ， 这与太阳的整体质量相比简直不值得一提 ， 在近50亿年的漫长岁月里 ， 其总质量的减小也仅有百万分之一级别 ， 而氢元素的减小也还不到百分之一 ， 预计在整个主序期阶段 ， 太阳质量的减少也仅会达到3%左右 。 大约在15亿年之后 ， 由于氢元素消耗得差不多了 ， 内核氦元素越积越多 ， 由于其核反应的剧烈程度要明显大于氢 ， 因此向外的辐射压就会明显增大 ， 体积迅速膨胀 ， 形成红巨星 。 在红巨星进入尾声阶段后 ， 就会重新发生物质坍缩 ， 最后形成内核不再发生核聚变的白矮星 。
推荐阅读
- 『恒星』北极星原来是个“三体”，3颗星都比太阳大，最大的能装5万多太阳
- 天文在线|有些是直接坍缩的，证据来了！黑洞并非都由恒星坍缩产生
- 字节跳动■印度封杀中国APP效果立竿见影？抖音被禁用，字节跳动损失420亿！
- 芯片：损失60亿！中国取消苹果“特权”，数万款应用被限制
- 『苹果』损失60亿？国家终于“出手”，库克也没料到，第一步就是限制苹果
- [阿里巴巴]特朗普宣布新规，马云1夜损失170亿美金后，狂砸2000亿支持华为！
- 『恒星』第一批恒星诞生时间被改写，哈勃望远镜的新发现，改变人类的认知
- 「鲸鱼」盾牌座UY已不是宇宙最大恒星，新晋宇宙最大恒星有100亿个太阳大
- Yamin时尚工匠|60 亿，“专属特权”要跟着消失？，苹果迎来坏消息！不止损失
- 图报|中国也将开始出手了？苹果损失将超60亿元，继欧盟处罚苹果后