69.为什么太阳能经久不息地熊熊燃烧?
在已经了解了太阳的热度及其本身所蕴含的巨大能量的基础上,我
们已不必再惊叹于太阳所具有的高热量的“日冕”,以及“太阳风”和
“太阳火”了。但为什么太阳一直没有冷却下来呢?
这是一个相当专业而又令人费解的问题。太阳无时无刻不在散发着
大量的光和热,而我们这个小小的地球只接收到了极少的一部分(约占
一亿分之一),其他行星也只接收到了相当少的一部分,而其中绝大部
分则散发到了外部空间。
太阳的这种能量散发已经无休止地进行了46 亿年,并将继续下去,
但不会使其本身冷却。这是怎么回事呢?
确切地讲,这一问题在19 世纪中叶之前并未引起人们的注意,因为
那时的人们尚在为能量的传播问题大伤脑筋而无暇顾及于此,前人较为
普遍的观点是太阳仅仅是一颗永恒释放光芒的大火球,只有万能的上帝
才能使它冷却下来。的确,某物体在燃烧着的时候才能释放出光能,但
这是指实际的光源,而神学家们心目中的光源却并非如此。
1854 年,德国物理学家赫尔姆霍兹终于在总结出能量传递定律的七
年后,首次意识到:该定律除适用于地球上的物理现象外,同样适用于
太阳。他由此成为提出“太阳能”这一问题的第一个人。
很显然,太阳蕴含的能量决不会来自一般意义上的能量源,根据其
散发能量的速率,如果太阳仅仅由氧和碳的化合物组成,那么它在1500
年内就会完全燃尽。任何人都知道太阳已燃烧了远远不止1500 年,即使
按照《圣经》的理论,太阳也已存在了6000 年了。因此,赫尔姆霍兹认
为地球和其他恒星肯定是依靠一种特殊的渠道获得能量的。
太阳有可能是由无数的碎片接合而成的。构成太阳的“碎片”比其
他任何行星都要多,而在其形成过程中产生并最终贮存于太阳内部的动
能也非任何行星可比,这正是任何行星所蕴含的热量与太阳相比都显得
微不足道的原因所在,而太阳所释放的能量仅仅是其形成初期所积累能
量的一小部分而已。
赫尔姆霍兹并不知道太阳的确切年龄,但他却估算出了太阳至少已
存在了数百万年,而仅仅依靠其本身所蕴含的能量将无法维持如此长时
间的消耗。因此,赫尔姆霍兹认为太阳在释放能量的同时也在不断吸收
着外部能量。
同时,赫尔姆霍兹认为,在某些陨星坠落地球的同时,另一些陨星
坠落太阳的可能性也同样存在。因为对于太阳来说,其硕大的形体和巨
大的引力都将使它成为更多陨星的一大目的地。这一理论听起来的确无
可辩驳,但实际上并不正确。如果陨星坠落于太阳表面,将使太阳的质
量增加,进而使太阳的引力作用增强。当然,这种引力的增加并不明显,
但其结果是使地球的公转速度加快,从而使其公转周期缩短,这一缩短
即使不明显,但应该是可以被测得出的。而实际上这种地球公转周期的
变化并不存在,因此,这一理论并不能成立。
虽然赫尔姆霍兹犯了这样一个错误,但他在这方面的研究渐入佳
境。他认为,如果太阳是脱胎于一团巨大的空气和灰尘气团,那么它应
该处于一种逐步缩小的过程中。进而他求出了这种微乎其微的变化,尽管利用当时的研究设备尚无法观测到这种收缩,但可以推断在这一变化
的长期作用下就可以产生足以维持太阳存在所需的动能,并保证太阳的
质量和地球的公转周期不发生改变。
如果这一假设成立,那么太阳昨天的体积应大于今天的体积,而去
年的体积应大于今年的体积,并以此类推。根据这一情况,赫尔姆霍兹
计算出2500 万年前太阳的体积应大得足以能占据地球的公转轨道,也就
是说,地球的年龄应小于2500 万年。
这一结论使地质学家和生物学家们疑惑不解,因为根据他们的计
算,地球的年龄决不仅限于2500 万年。但并没有人能提出什么依据来驳
斥这一理论。
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