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能量守恒，恒星燃烧的能量最终去哪里了？

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发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：

能量守恒，恒星燃烧的能量最终去哪里了？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

能量守恒，恒星燃烧的能量最终去了哪里？我们就以最常见的太阳来说。太阳是一个巨大的恒心，我们之所以会有昼夜交替，就是接受到了太阳释放的光能，热能。这是最通俗的解答。回去的能量一直在转化为别的物质。持续的存在。而它的能量呢是持续不断的向自己360度角持续释放能量。我们能利用这些能量，是以为我们拦截到了这份能量，能量到达了我们这里。至于那些没有拦截到党，他会向宇宙深处持续释放，这对能量来说相当于是一次旅行。

（欢迎大家在评论区讨论，学习。）

核聚变是恒星的生命线，是理解宇宙如何运作的重要过程。这个过程是我们自己的太阳的动力，因此是地球上所有能量的根本来源。例如，我们的食物是基于吃植物或吃吃植物的东西，植物利用阳光来制造食物。此外，我们体内的几乎所有东西都是由没有核聚变就不存在的元素制成的。



融合是如何开始的？

聚变是恒星形成过程中发生的一个阶段。这始于巨大分子云的重力崩溃。这些云可以跨越几十个立方光年的空间，包含大量的物质。当重力使云坍塌时，它会分解成更小的碎片，每个碎片都以物质浓度为中心。随着这些浓度在质量上的增加，相应的引力，从而整个过程加速，崩溃本身产生热能。

最终，这些碎片在热量和压力下凝结成气态球体，称为原恒星。如果原恒星没有集中足够的质量，它就永远不会达到核聚变所需的压力和热量，变成褐矮星。中心聚变产生的能量与恒星物质的重量达到平衡状态，即使在超大质量恒星中也不会进一步崩溃。



恒星聚变

构成恒星的大部分是氢气，还有一些氦和微量元素的混合物。太阳核心的巨大压力和热量足以引起氢的融合。氢聚变将两个氢原子聚集在一起，产生一个氦原子、自由中子和大量能量。这个过程创造了太阳释放的所有能量，包括最终到达地球的所有热量、可见光和紫外线。氢不是唯一可以以这种方式融合的元素，但较重的元素需要接连大量的压力和热量。 氢气耗尽 最终，恒星开始耗尽为核聚变提供基本和最有效燃料的氢。当这种情况发生时，维持平衡的上升能量正在阻止恒星进一步凝结，导致恒星崩塌的新阶段。当坍塌给核心带来足够的、更大的压力时，新一轮的融合是可能的，这一次燃烧更重的氦元素。



质量不到我们太阳一半的恒星缺乏融合氦的资金，成为红矮星。

持续融合: 中型恒星 当一颗恒星开始在核心中熔化氦时，能量输出会比氢增加。这种更大的输出将恒星的外层推得更远，增加了它的大小。具有讽刺意味的是，这些外层现在离融合发生的地方足够远，可以冷却一点，将它们从黄色变成红色。这些星星变成了红色的巨人。氦聚变相对不稳定，温度波动会导致脉动。它创造碳和氧气作为副产品。这些脉动有可能在新星爆炸中吹走恒星的外层。新星可以反过来创造行星星云。剩下的恒星核心将逐渐冷却并形成白矮星。这可能是我们自己的太阳的终结。



持续融合: 大明星

较大的恒星具有更多的质量，这意味着当氦耗尽时，它们可以产生新一轮的崩溃并产生压力来开始新一轮的融合，从而产生更重的元素。这可能会持续到铁达到为止。铁是将能够在融合中产生能量的元素与那些在融合中吸收能量的元素分开的元素: 铁在它的创造中吸收一点能量。现在聚变正在消耗，而不是创造能量，尽管这个过程不均匀 (铁质聚变不会在核心普遍进行)。超大质量恒星中相同的聚变不稳定性会导致它们以类似于普通恒星的方式弹出外壳，结果被称为超新星。 星尘 恒星力学的一个重要考虑是宇宙中所有比氢重的物质都是核聚变的结果。真正的重元素，如金、铅或铀，只能通过超新星爆炸产生。因此，我们在地球上熟悉的所有物质都是由过去恒星消亡的碎片形成的化合物。



总的来说，恒星越大，寿命就越短，尽管除了质量最大的恒星之外，所有恒星都活了数十亿年。当一颗恒星融合了其核心中的所有氢时，核反应就停止了。失去了支持它所需的能源生产，核心开始崩溃，变得更热。氢仍然可以在核心之外使用，因此氢在核心周围的外壳中继续融合。越来越热的核心也将恒星的外层向外推动，导致它们膨胀和冷却，将恒星变成红色巨人。

如果恒星足够大，崩溃的核心可能会变得足够热，以支持更奇异的核反应，这些核反应消耗氦气并产生各种更重的元素直至铁。然而，这种反应只提供了暂时的缓刑。渐渐地，这颗恒星内部的核火变得越来越不稳定 -- 有时猛烈燃烧，有时熄灭。这些变化导致恒星脉动并摆脱外层，包裹在气体和尘埃的茧中。接下来会发生什么取决于核心的大小。


核聚变: 大挤压



核聚变是原子核在巨大的热和压力下被迫聚集在一起产生更重原子核的过程。因为这些原子核都带有正电荷，并且像电荷一样相互排斥，所以只有当这些巨大的力存在时才会发生融合。例如，太阳核心的温度大约是 1500万摄氏度 (2700万华氏度)，压力是地球大气层的 2500亿倍。这个过程释放了大量的能量 -- 是核裂变的十倍，是化学反应的 1000万倍。 恒星的进化 在某个时候，一颗恒星将耗尽其核心中的所有氢，所有氢都被转化为氦。在这个阶段，恒星的外层将膨胀成所谓的红巨星。氢聚变现在集中在核心周围的壳层上，稍后，随着恒星开始再次收缩并变得更热，氦聚变将会发生。碳是三个氦原子核聚变的结果。当第四个氦原子加入混合物时，反应产生氧气。

元素生产

只有更大的恒星才能产生更重的元素。这是因为这些恒星可以将它们的温度拉高，而不是像太阳这样的小恒星。在这些恒星中用完氢后，它们会根据产生的元素类型经历一系列核燃烧，例如，氖燃烧，碳燃烧，氧气燃烧或硅燃烧。在碳燃烧中，该元素通过核聚变产生氖、钠、氧和镁。 当霓虹灯燃烧时，它会熔化并产生镁和氧。氧气反过来产生硅和元素周期表中硫和镁之间的其他元素。这些元素反过来又产生元素周期表上铁附近的元素 -- 钴、锰和钌。然后通过上述元素的连续融合反应产生铁和其他较轻的元素。不稳定同位素的放射性衰变也会发生。一旦铁形成，恒星核心的核聚变就停止了。

砰的一声出去 （也可能没声音，因为真空不能传声，也没人可以活着把这个消息传回来，它到底有没有声音？）

比太阳大几倍的恒星在寿命结束时能量耗尽时会爆炸。在这个转瞬即逝的时刻释放的能量使恒星一生的能量相形见绌。这些爆炸具有产生比铁重的元素的能量，包括铀、铅和铂。


（最简单的一句话可以理解这个问题。我们能看到的每个星星就是星星向四周释放的能量，被我们的眼睛捕捉。我们看到的量其实就是它的一种能量。）

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