同样是核聚变，为何氢弹炸的渣都不剩，太阳却能燃烧100亿年？

　　一直以来，太阳为什么可以持续燃烧都是让科学家们头疼的问题。在100年前，学术圈就流传着很多关于太阳燃烧机制的说法。其中，有一个说法很符合那个时代的气质。
　　当时正在开启第二次工业革命，煤炭和石油成为了人类常用的能量来源。于是，就有人认为太阳是烧煤的。
　　当时还真的有较真的人去算过，结果呢？这个人计算后得到的结果是太阳只能燃烧几千年，还没有人类文明史的时间长。因此，这个说法是错误的。那太阳到底是如何燃烧的呢？又为何可以持续燃烧这么长时间？
　　今天，我们就来聊一聊这个话题。
　　核聚变反应
　　如今，我们都知道太阳的燃烧是利用核聚变反应。但是同样是核聚变，氢弹就会一下子全炸了，而太阳持续稳定地燃烧，这说明太阳和氢弹之间还是有区别的，那这个区别是什么呢？
　　实际上，无论是氢弹还是太阳燃烧，核聚变反应的条件都是很苛刻的。就拿氢弹来说，氢弹的反应原理是氢原子核的核聚变反应，生成氦原子核，同时损失一部分质量，这部分质量以能量的形式释放出来。
　　但是要促发氢核聚变并不容易，至少需要一亿度。如果用常规的手段根本达不到这个温度。于是，我们要引爆一颗氢弹之前，都会先引爆一颗原子弹。原子弹的爆炸会提供氢核聚变所需要温度。这样，氢弹才会被引爆。
　　那太阳是如何被点燃的呢？
　　我们可以先来下一个结论，太阳核能够被点燃其实和＂弱相互作用＂有关。那具体是咋回事呢？
　　上世纪，科学家就发现宇宙中一共存在着四种作用，分别是强相互作用、弱相互作用、引力和电磁力。
　　其中，引力和电磁力是我们非常熟悉的了，在我们的世界里，不是引力就是电磁力。而强相互作用和弱相互作用是原子核层面的作用力，因此，我们也称之为强核力和弱核力。
　　强核力其实就是把夸克束缚在质子和中子内的一种作用力，除此之外，它能把质子和中子束缚在原子核内。
　　而弱核力实际上和原子的衰变有关，也就是说，它可以改变粒子的种类。比如，β衰变。其中有一种叫做负β衰变的，就是将原子核内的一个中子转变成质子，同时还会释放一个电子和一个反电子中微子。
　　所以，正β衰变其实就是把原子核内的质子转变为中子，同时还会释放一个正电子和一个电子中微子。那这和太阳的核聚变有什么关系呢？
　　太阳的核聚变反应主要发生在核心区域，由于引力的原因，太阳内核的温度达到了1500万度，压强达到了200多万个大气压。
　　虽然已经很可怕了，但距离核聚变的反应条件还是要差一些。原本太阳的核聚变反应应该是点不亮的。但问题就出在了太阳内核的物质状态上，它既不是固态、也不是液态，更不是气态。实际上，太阳内核是等离子态。那这是一种什么状态呢？
　　由于温度极高，电子可以获得足够的能量，因此，电子脱离了原子核的束缚，这时候太阳的内核就好像一锅粒子粥，里面一堆的粒子在乱串，有电子，原子核，光子等等。
　　那这就加大了原子核之间的碰撞概率。虽然如此，但由于温度不够高，还是不能快速引燃太阳。但在微观世界中存在着一种量子效应，这个效应被我们称为隧穿效应。原本，在宏观世界当中，你要做成一件事是需要输入足够多能量的。但是在微观世界中，即使能量不足以引发反应，也有一定的概率发生。
　　于是，原子核之间就有一定的概率发生核聚变反应，而与此同时，还需要之前说到的弱力协助，弱力需要把质子转化为中子，这样就可以让四个氢原子核在一些列的反应中生成一个氦原子核，其中氦原子核内是2个质子和2个中子，这说明有2个质子在弱力的作用下转化为了中子。
　　不过，在一个系列反应过程中，第一步是最难的，引发这步反应的概率大概是一对质子在10亿年才能发生一次这样的反应。由于太阳足够大，占据了太阳系99.86%的质量，因此，粒子数足够多，才使得反应可以进行，但进行的非常缓慢，并不会像氢弹那样一下全炸了。
　　太阳内核的氢核聚变大概可以持续100亿年左右。
　　因此，太阳没有一下子全炸了其实和弱力有很大关系，如果没有弱力，这个反应是不可能进行下去的。宏观视角
　　你很容易发现，上述的内容其实都是从微观视角的看待太阳的核聚变反应的。实际上，太阳的燃烧机制也正是一群粒子物理学家们搞清楚的。那是不是可以从宏观世界来看呢？
　　实际上，也是可以的。在天文学界有句行话叫做：质量为王。一个天体的质量决定了它最后的演化路径。那具体是咋回事呢？
　　我们以太阳为例，在45亿年前，太阳系附近的位置，有一片长达2光年的分子云，后来发生了引力坍缩，在引力作用下逐渐形成了太阳。
　　但我们要知道的是，如果只有引力，太阳会最终压成一个点，而太阳之所以可以维持形态，主要的原因就是在发生核聚变反应，这个反应提供了一个向外的压力。
　　于是，我们可以太阳看成是处于一个引力和核聚变产生向外压力的平衡点。如果引力占据了上风，这时候就会压缩核心，核心的温度就会升高，核聚变反应就会加剧，这样产生的对外压力就会变大，以此来抗衡引力。
　　同样的如果核聚变反应太过剧烈，这时候向外压力占据了上风，内核就会稍微变大一点，温度就会降低，反应就不会那么剧烈了，那对外的压力就会降低，重新和引力形成动态的平衡。所以，说到底这是引力和对外压力博弈的结果。而天体的引力其实和自身的质量有关，所以，我们才会说，质量决定了恒星演化的命运。