第447章 给我四个质子,我将创造一颗太阳!(第3页)

 只有搞清楚了恒星的能源,才能计算恒星的内部结构,从而推导出恒星的演化过程。 

 这是环环相扣的命题。 

 真实历史上,只有进入20世纪后,随着相对论、量子论、原子结构的相继突破。 

 这个问题才终于迎来了答案。 

 恒星的能源来自于核聚变! 

 虽然说起来只有一句话,但是中间的过程却极为复杂。 

 李奇维不准备在一篇论文中,把整个推导过程都加上。 

 那是不现实的。 

 因为恒星内部的核聚变过程,也是经过了很长时间的研究。 

 许多天文学家或者物理学家,都做出了重要的贡献。

 现在的科学发展进度,还不足以支撑推导的证据。 

 所以,李奇维要做的,就是提出核聚变的概念。 

 踏出最关键的一步,剩下的琐碎工作,就留给其他人吧。 

 而这最关键的一步,其实也是第一步。 

 那就是【氢聚变成氦】。 

 这一过程不仅是核聚变的开始,同时也放出巨大的能量,贡献了恒星约50%的能量。 

 从最终结果看,氢聚变成氦的物理过程非常简单。 

 那就是4个氢核融合成一个氦核(氦-4原子核)。 

 氢核就是质子,而氦-4原子核是由两个质子和两个中子组成的氦原子核。 

 氦-4原子核的质量要小于4个氢核的质量。(按理说应该大才对,但是多出的质量转换成能量了。) 

 根据质能方程,消失的质量就会以能量的形式释放出来。 

 这就是核聚变释放能量的原理。 

 但是问题来了。 

 四个质子是怎么会变成两个质子和两个中子呢? 

 这里,需要简单介绍一下氢元素的三种同位素。 

 它们分别是:氕(p)、氘(d)、氚(t)。 

 其中,氕就是我们常说的氢原子,原子核只有1个质子,在自然界含量最多。 

 氘的原子核内有1个质子和1个中子,又名【重氢】。 

 氚的原子核内有1个质子和2个中子,又名【超重氢】。 

 首先,当两个p核相遇时,就会形成双质子组合。 

 但是这种组合非常不稳定,其中一个质子很快就会发生β衰变,转变成中子。 

 这样,两个p核,就聚变成一个d核,这一步会释放能量。 

 接着,d核内又加入一个p核,形成的新核心,就会含有两个质子和一个中子。 

 这就是氦的同位素,氦-3的原子核,这一步也会释放能量。 

 有人可能好奇,这一步会不会发生两个d核聚变在一起。 

 有可能! 

 但是这个可能性非常非常非常低。 

 所以,可以默认所有的d核都会和先p核融合,形成氦-3。 

 最后,就是最关键的一步:氦-3如何形成氦-4。 

 这一步,共有四种不同的方式。 

 其中第一种方式是最常见的,恒星中约有85%的氦-4,都是通过此途径产生的。 

 那就是两个氦-3原子核融合在一起,然后再吐出两个d核,就形成了氦-4原子核。 

 至此,氢聚变成氦的过程就结束了。 

 核反应方程式最终化简后,就是4个氢核,形成一个氦核。 

 总结如图所示。 

 可以看到,氢聚变成氦的过程,非常复杂。 

 真实历史上,爱丁顿在论文中,其实只给出了一句话。 

 那就是:氢核聚变会把4个氢原子核聚合成1个氦原子核,并释放大量的能量。 

 (因为当时还没有中子的概念,氦原子核被认为就是4个质子。) 

 至于中间的过程,爱丁顿并没有给出详细的说明。 

 而现在,由于李奇维已经提前提出了中子的概念。 

 且卢瑟福的实验中,也出现了聚变的过程。 

 因此,李奇维就可以“大胆猜想”。 

 他要在论文中,直接给出氢核聚变的详细过程! 

 并且氦-3到氦-4的四种方式,他也会一并给出。 

 所以可以想象,这篇论文会给天文学界以及物理学界,带来何等的震撼。 

 两千多年前,阿基米德自信地喊出:“给我一个支点,我能撬动整个地球。” 

 而现在,李奇维霸气宣言: 

 “给我四个质子,我将创造一颗太阳!”