好奇心是人类的天性，如果要评选一些自人类诞生以来就一直想知道的问题，那么“太阳到底是怎么发光的？”这一问题绝对可以入选。这个问题放到目前来看，可能有些幼稚了，基本上过中学的学生都能知道答案:核聚变。没错，太阳的光就是来自于核聚变，但这简简单单的三个字却不是那么容易得来的，最早是在20世纪20年代才由亚瑟.爱丁顿提出（是的，就是上篇文章中无情打压钱德拉塞卡的那位），不过当时的理论还非常粗糙。今天这篇文章并不会重点讲解太阳核聚变具体情况，而是介绍这个过程中非常关键的一个步骤——“隧道效应”(这是量子理论里的名词)，它是在怎样的巧合下同太阳核聚变联系到一起的呢？故事还得从20世纪讲起。英国著名天文学家赫歇尔（发现天王星的那位），他提出太阳可能是固态的，“我们在地球上见到的光芒，都是因为太阳具有一层炽热耀眼的大气，而在大气下面或许是一个低温的固态星球”，他的这一结论的证据就是太阳的黑子，认为黑子代表着大气缝隙中透露出的低温表面。这个如今看来有些笑掉大牙的结论，恰恰反应了那个年代科学家对太阳的了解是多么的浅薄。
    这一观点很快就被推翻，因为这不能解释维持大气高温的能源从何而来。于是围绕如何持续保持高温这一核心，五花八门的答案扑面而来，其中有一条流传最广的，认为太阳是一颗巨无霸的煤球块（很多科普文中都有提到过这段历史）。因为煤球的持续燃烧，所以太阳能够持续发热发光，同时这也表明了太阳是有寿命的，也就是总有烧完的一天，于是科学家就开始着手计算这个时间，这一算可不得了，像太阳那般尺寸的煤球，顶多就能烧个一千多年不到两千年。而这个结论和当时的星云假说相违背（星云假说，由康德、拉普拉斯提出），因为星云假说认为地球和太阳几乎是一同形成的，具有差不多的年龄，而当时预计的地球寿命都在上千万年到数亿年不等，但绝不是只有几千年（这种几千年的观点，倒是和当时的宗教观点走到一起了）除了上述的假设观点，还有诸如“陨石持续坠落导致发光说”、“自身半径持续收缩保持光度说”等等，但这些无一例外的是，在发生可能的概率以及持续时间上都无法符合地球和太阳的现状。
    时间来到了20世纪20年代，那时候爱因斯坦的狭义和广义相对论已经出世，人们也发现了原子核的嬗变，于是著名天文学家亚瑟.爱丁顿站出来了，他认为太阳的稳定发光发热是由于其内部发生的核聚变导致的，由于爱因斯坦质能方程的支撑，太阳内部的聚变能量可以保证它持续反应数十亿乃至上百亿年（当时对太阳的质量、表面辐射功率等都早已了解）。虽然时间对上了，但仍然遭到了不少科学家反对，最核心的一点：核聚变时需要不同的原子核内的质子相互结合形成新原子核，那么质子是如何克服强大的库仑力呢？想要克服，那就得有极高的动能，而那样就代表了极高的温度，至少要达到数亿度，而这种温度相对于太阳的自身情况是不可能发生的。虽然爱丁顿的核聚变假说在现在看来已经是对的了，但由于当时人类对原子尺度规律的研究正在处于迅速发展期，所以爱丁顿给不了详细的过程变化。但是没有关系，这个困难很快就有人出手相救了。1928年，伽莫夫利用当时才出世没多久的量子力学理论很好的解释了“α衰变过程中α粒子是如何突破库伦势垒”，并把这种穿越势垒的现象称为“隧道效应”（看到这，可能有些朋友就已经明白怎么回事了，在温度略低的状态下，质子也可能会穿透势垒从而发生核聚变反应）。并且这种微观现象是普遍存在于微观粒子尺度世界的，而这个隧道效应表面上也是比较容易理解。打个比方，比如你起自行车从一个高山上自由滑下来，然后你要利用下落产生的动能，并且在不提供其他动力的情况下，翻越一座更高的山，很显然，在宏观世界中，这是不可能发生的事，自行车顶多再冲到相同高度，否则就不符合能量守恒定律了。但如果这件事发生在微观世界，情况就不一样了。我们知道测不准原理，它是指粒子的位置和动量是不能同时确定来的，相应的科学家们还有一个更广的测不准原理，那就是能量和时间的不确定性关系，这辆自行车缩小到微观尺度，那么它就有可能在冲向山坡时，在极端的时间内能量突然增加并成功翻越，之后又能量迅速回归。可能这个例子有些不严谨，大家不必细究，知道一个大概就行。但量子隧道效应是客观存在的事实，比如现在用的扫描隧道电子显微镜，就是利用的这个原理。科学家利用扫描隧道电子显微镜移动分子制作的动图，1932年中子被发现，此后在微观尺度下的强弱相互作用也被提出。于是在这样的情况下，美国天文学家汉斯·贝特出现了。
    他依靠上述的理论基础，在1939年完整的描述了太阳内部核聚变的过程，比如太阳中但主要能量释放的质子—质子链反应，利用四个氢原子核经过几个步骤，最终融合为一个氦原子核，并且能释放放出相当“高性价比”的能量（毕竟只能方程摆在那呢，一点小质量亏损，都能释放出大量的能量），而且这种结合反应释放的能量占了总能量的8成以上，此外还有一丢丢的碳氮循环放能，这里就不再介绍了。
    并且太阳内部的反应温度直接被降到了1500万摄氏度（因为隧道效应，质子有机会能够穿透势垒，进入其它原子核内，而不必再对温度提出极高的要求），否则太阳就会因为内部温度过高，而无法保持稳定，可能就成了一颗氢弹，直接炸掉了。于是乎这位天文学家汉斯·贝特就因为对恒星核反应机制做出的重要贡献而荣获了1967年诺贝尔物理学奖。此后，太阳是靠核聚变发光发热的原理就成了家喻户晓的知识，当然了，这中间少不了量子隧道效应为核聚变的产生“牵线搭桥”。
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