在我们太阳系的中心是一个巨大的核发电机。这地球围绕这个庞大的身体,平均距离为9300万英里(1.496亿公里)。它是星星我们叫太阳。太阳为我们提供了生命所需的能量。但是科学家可以在地球上创建一个小型化版本吗?
这不仅可能 - 已经完成了。如果您将恒星视为核融合机,那么人类就重复了地球上星星的性质。但是这个启示有预选赛。地球上融合的例子很小,最多只能持续几秒钟。
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要了解科学家如何制造明星,有必要了解恒星的制成以及融合的工作方式。这太阳约为75%的氢和24%的氦气。较重的元素占太阳质量的最后百分比。太阳的核心非常炎热 - 温度大于1500万度开尔文(华氏度近2700万华氏度或不到1500万华氏度)。
在这些温度下,氢气原子吸收如此多的能量,以至于它们融合在一起。这不是一个小问题。氢原子的核是单个质子。要融合两个质子,需要足够的能量来克服电磁力。那是因为质子是积极的。如果您熟悉磁铁,您会知道类似的费用相互排斥。但是,如果您有足够的能量来克服这种力,则可以将两个核融合为一个。
最初的融合后剩下的是氘,氢的同位素。这是一个带有一个质子和一个中子的原子。与氢的融合会产生氦3。将两个氦3原子融合在一起产生氦4和两个氢原子。如果您将所有这些分解,则本质上意味着四个氢原子融合以创建一个单个氦原子。
这是能量发挥作用的地方。氦4原子的质量低于四个氢原子。那额外的质量去哪里?它被转换为能量。正如爱因斯坦著名的方程式告诉我们的那样,能量等于物体的质量时间,即光速度的速度。这意味着最小粒子的质量等同于大量能量。
那么科学家如何创造一颗恒星呢?
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