每当我们在晴朗的午后抬头仰望，那个悬挂在天空中散发着无穷热量的金黄色圆盘，总会让人不由自主地联想到一团巨大的火焰。在人类文明的早期神话中，太阳往往被描绘成天神驾驭的燃烧战车，或者是一只被点燃的金乌鸟。这种直觉在某种程度上延续到了科学启蒙时代，甚至连十九世纪最伟大的物理学家开尔文勋爵都曾认真地计算过，如果太阳是一块巨大的优质无烟煤，它能燃烧多久。

计算的结果令人沮丧。按照化学燃烧释放能量的效率，即便太阳这块“大煤球”在纯氧环境中猛烈燃烧，它的寿命也只有区区几千年。这与地质学家在岩石层中发现的数亿年前的古生物化石形成了尖锐的矛盾。显然，地球不可能比太阳还古老，这说明我们熟悉的那个需要氧气参与、伴随着剧烈氧化反应的“燃烧”概念，根本无法解释太阳那漫长而稳定的生命周期。

太阳并不是在燃烧，它实际上是一个正在缓慢爆炸的巨型核反应堆。

要理解这个反应堆的工作原理，我们需要深入到太阳的核心。那里的环境恶劣程度远超人类想象，温度高达一千五百万摄氏度，压强相当于三千亿个大气压。在这样的极端条件下，物质无法维持我们熟悉的固态、液态或气态，原子核被狂暴的热运动剥离了电子外衣，形成了一锅沸腾的等离子体热汤。这锅热汤的主要成分是氢原子核，也就是质子。

在常规环境下，两个带正电的质子就像两块同极磁铁，会因为强大的静电斥力而死死地互相推开。在太阳核心那拥挤不堪且高温高压的环境中，量子力学的概率法则接管了统治权。质子们凭借着一种被称为量子隧穿效应的机制，偶尔会像幽灵穿墙一样突破斥力的屏障，紧紧地撞在一起。

这就是著名的质子-质子链反应。四个氢原子核经过一系列复杂的聚变过程，最终融合成一个氦原子核。这场微观世界的联姻并非没有代价，新生成的氦原子核的质量，竟然比参与反应的四个氢原子核的总质量轻了千分之七。这丢失的一丁点质量并没有凭空消失，而是严格遵循爱因斯坦那个著名的质能方程，瞬间转化为了巨大的能量。

千万不要小看这千分之七的质量亏损。太阳每秒钟要消耗大约六亿吨的氢，在这个过程中，有四百万吨的物质被彻底转化为纯粹的能量。这个数字听起来可能有些抽象，它相当于每秒钟有数千亿颗广岛原子弹在太阳内部同时引爆。正是这种只属于恒星量级的核聚变力量，支撑着太阳对抗自身巨大的引力塌缩，维持着那微妙的流体静力学平衡，使其不会像气球一样瘪掉，也不会像炸弹一样瞬间炸飞。

有趣的是，这些在核心产生的能量光子，并不能像手电筒的光那样瞬间射向宇宙空间。太阳内部的密度实在太大了，核心区的密度甚至是金子的十倍以上。新诞生的光子就像是一个在早高峰地铁站里迷路的乘客，每前进一步都会撞上一个带电粒子，然后被随机弹向另一个方向。物理学家将这种过程称为随机游走。

一个光子想要从太阳核心跌跌撞撞地逃逸到太阳表面，平均需要花费数万年甚至十几万年的时间。换句话说，此刻温暖着你脸庞的那缕阳光，虽然从太阳表面飞到地球只用了八分二十秒，但它的能量内核其实诞生于冰河时期之前的人类祖先时代。

所以，下次当你享受日光浴时，请记住，这并不是一场普通的化学燃烧。你正在感受的，是一场跨越了数十万年时空、源自原子核深处的物理学奇迹。太阳不需要氧气，也不需要添加燃料，它燃烧的是自己的躯体，用质量换取光芒，在这个寒冷的宇宙中不仅温暖了地球，也照亮了我们对物质本源的认知。

来源: 张天缘的科普号