萬有引力在太陽核聚變反應(yīng)中的作用

在闡述本節(jié)之前,我們先看下列兩個例子:

一是中國北方農(nóng)村在制作粉條時,其中的一個工序是用干凈的白布把淀粉和水的膠體狀的混和物包括起來,然后用力擠壓,水就會從布的縫隙中滲出來,才能得到制作粉條所需的物質(zhì)。

二是油料貯存在油料作物內(nèi),如大豆、芝麻、花生、油菜籽、棉花籽等,如果我們不給它們施加擠壓的外力,如榨油工藝等,油料就不會自動流出來。

如果我們視太陽為例一中的混和物,例二中油料籽,太陽的能量為例一中水,例二中的油,則引力就是外界的擠壓力。

太陽無時無刻都在向外界釋放巨大的能量。據(jù)統(tǒng)計,太陽每秒鐘向外界輻射出去的能量為4.0*10^16J,為了能讓我們有一個這個數(shù)值的大小的概念,我們給出一個例子,如地球表層99%的能量來自太陽,就連動力資源煤和石油也是如此,而這些能量僅是太陽輻射能的2.2*10^-9。太陽初形成時,熱量就包含在太陽的物質(zhì)中,但如果不是引力給它創(chuàng)造形成反應(yīng)的條件,熱量也不會自動釋放出來。

關(guān)于萬有引力形成的原因,可以參考豫言談科普的《引力子的密度在時空結(jié)構(gòu)中的作用》所表達(dá)的觀點。

至少在50億年前,位于銀河系獵戶臂,居于銀道面以北8kpc,與銀河系中心相距8.5kpc處的宇宙空間,有一團大的宇宙塵埃,塵埃的質(zhì)量相當(dāng)于太陽的質(zhì)量,在圍著銀心以2.5億年為周期的圓周運動。這團宇宙塵埃在漫長的宇宙演化過程中,不斷地受到以光速作無規(guī)則運動引力子的撞擊作用和物質(zhì)原子或基元間的短距的作用,由于沿銀河中心方向的引力子流的強度要大于反方向的強度,所以宇宙塵埃就會受到引力子的擠壓作用,就像牛頓所謂的萬有引力的作用效果一樣。隨著塵埃團的體積慢慢變小,塵埃團的密度就會變大。那么,對于引力子而言,塵埃團的基元阻擋過濾引力子的能力就會越大,其周圍的引力場就會越大,塵埃團內(nèi)部的壓力、溫度就會越大,當(dāng)塵埃團內(nèi)部的壓強、溫度達(dá)到熱核反應(yīng)的條件時,塵埃團里的氫、氦就會發(fā)生熱核反應(yīng),即氫核合成氦核的聚變,且釋放巨大的能量,于是太陽就形成了。

塵埃團在引力子的作用下,物質(zhì)向核心聚變,在核心形成高溫和超高壓狀態(tài),導(dǎo)致了氫聚變?yōu)楹さ姆磻?yīng),即所謂的“質(zhì)子──質(zhì)子循環(huán)”的熱核反應(yīng),即:

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其中,(2-1)H是重氫,即D,也叫氘,是氫的同位素,e+是正電子,ν為中微子,γ是光子。

這兩套化學(xué)反應(yīng)的循環(huán)總效果是四個氫原子核合成一個氦原子核,還有一個所謂的“碳-氮循環(huán)”,即:

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上面的熱核反應(yīng)中,是有質(zhì)量損耗的,如,一個氫原子核的質(zhì)量為1.008u,氦原子核的質(zhì)量是4.004u,因此在一次質(zhì)子--質(zhì)子的反應(yīng)中,損耗的質(zhì)量為Δm=4×1.008-4.004=0.028μ。

根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能公式E=c^2m,其中c為光速(3.0×10^5km/s),m為物質(zhì)的質(zhì)量,E為物質(zhì)的能量。

可以計算出質(zhì)量和能量的換算式,如1g的物質(zhì)可以釋放出9×10^13J的能量。為了具體說明這個數(shù)值的大小的概念,我們可以說,這個數(shù)值的能量相當(dāng)于一萬噸優(yōu)質(zhì)煤全部燃燒所釋放的能量。

如果要形成能夠發(fā)光的恒星,塵埃團的質(zhì)量約為0.5倍太陽的質(zhì)量,有的相當(dāng)于太陽質(zhì)量的百分之幾,最大的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的幾十倍到上百倍。因為恒星中心達(dá)到一定的溫度和壓力條件,才能進行熱核反應(yīng),從而可以發(fā)光,否則,就只能形成行星,小行星或隕星。但塵埃團所形成的恒星不能太大,因為如果質(zhì)量太大,恒星的內(nèi)部溫度過高,壓力過大,就會發(fā)生爆炸瓦解。

目前,太陽是一個熾熱的火球,每秒輻射出的總能量高達(dá),并且已經(jīng)延續(xù)了至少50億年,以后,太陽還可以繼續(xù)奉獻50億年。

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