先人在仰望夜空的时候,或者躺在地上看夜空的时候,他们慢慢发现了一些秘密,那就是天空中许多星星的位置是非常固定的,尤其它们彼此间的相对位置,几乎不会发生什么变化,虽然作为一个整体,它们好像在转圈,但它们彼此间的位置却不会发生错乱,这些星星就被古人称为恒星,即恒定,稳恒之意,当然可能也有永恒不变之意。
图示:北极星的古称是勾陈一,现在的名称是小熊座α星,它似乎就固定在夜空中一样。北极星标志着北天极的位置,整个天空仿佛都围绕着这个点在旋转。
当伽利略发明出天文望远镜,并将它指向夜空后 ,天文学就正式诞生了,专门研究星星的人,发现行星和恒星之间存在一个本质差别,那就是行星是不发光的!它们其实都在反射太阳光,就像我们的月亮一样,月亮虽亮,自己却是不发光的,否则就没有月食一说了。月食的发生是因为月球走进了地球的影子中。而从前人们认为的恒星,它们离我们非常遥远,在如此遥远的情况下,我们还能看到它们的光,那只有一个解释,它们自己是会发光的。这让天文学家们明白过来,原来曾经认为的恒星,就是一些遥远的太阳!当他们认识到遥远的恒星是太阳的时候,把这个说法倒过来,那就是我们的太阳就是一颗恒星。
最初,人们想当然的认为,太阳就是一个燃烧的大火球,但当天文学家找到了衡量太阳质量的方法之后,其它物理学家就发现出事了,因为只要简单估算一下太阳每秒钟释放出的能量,就会发现普通的化学反应(燃烧)压根不可能提供那么多能量,如果太阳是一大坨煤在燃烧,那么它只能烧几千年就完蛋了,而地球的历史按当时的估算至少有几千万年到数亿年,当然我们现在知道地球和太阳系的年龄远远不止几亿年,而是数十亿年(大约54亿年)。
那么太阳的能量到底来自何处呢?
要解答这个问题,还得等到爱因斯坦的广义相对论的横空出世,在这个物理公式中,爱因斯坦发现,质量和能量可以互相转化,而且只要一点点质量就能得到大量能量!让人不敢想象的巨大能量。这立刻让其它物理学家和天文学家明白,太阳的能量只能来自于质能转换。
图示:通过原子弹产生的高温高压启动氢的核聚变释放更多能量,这样的炸弹称为氢弹,其爆炸时的确就像一颗在大地上闪耀的小太阳。
这门学问也最终搞清楚了太阳为什么会发光,太阳上发生着庞大的核聚变反应,聚变反应主要发生在太阳的核心。
图示:太阳庞大的质量压缩着核心,让核心的温度和密度超过氢核聚变的临界点,核聚变就发生了。太阳系中只有太阳的质量超过了临界点,木星也是一个气态巨行星,但它的质量太小,不足以启动核聚变,这就是为什么太阳系中只有一颗恒星的原因,但天文学家在天空中发现了很多双星甚至三星系统。