1、基彭哈恩Why？千億個太陽太陽是銀河系千億星辰中極普通的一顆演出舞臺上場角色導(dǎo)演整個銀河系千億恒星和天文工作者自然界的規(guī)律恒星不可能永恒存在為什么？能量從哪里來？化學(xué)變化？煙煤燃燒 or 氫氧化合反應(yīng)2H2+O2=2H2O釋放能量 靜止質(zhì)能的10-9壽命 = 總能量 / 輻射功率 10-9 M c2 / L = 1.8 1038 / 3.86 1026 秒 1.48 104年若由煙煤提供 5000 年能量從哪里來？引力能釋放？輻射掉自身引力做功釋放的熱能所需的時間 ( 0.5 G M2/ R) / L 3.81041 / 3.86 1026 秒 1.6107年壽命 = 總能量 / 輻射功率太陽

2、系內(nèi)古老隕石的放射性元素的含量45.6億年5愛丁頓(1882 - 1944) . probably the simplest hypothesis . is that there may be a slow process of annihilation of matterHans Bethe in 1938源于熱核聚變核子1核子2核子3反應(yīng)前核子的總質(zhì)量 反應(yīng)后生成的核子的質(zhì)量(Z, N)原子核的結(jié)合能： Q ( Z mpN mn )M(Z, N) c2 /A Z 核電荷數(shù)（原子序數(shù)）， N 中子數(shù)， A Z N 原子量聚變原子核結(jié)合能原子量 A裂變結(jié)合能較小的原子核聚變成結(jié)合能較大的原子核

3、會釋放能量。 56Fe元素具有最大的平均 核子結(jié)合能 (8.6 Mev)7以質(zhì)子-質(zhì)子反應(yīng)為例（n）（p+）（e）1H + 1H 2H + e+ +e 熱核聚變反應(yīng)須在高溫、高密度的環(huán)境（如恒星的核區(qū)）進(jìn)行。要達(dá)到幾百萬到上千萬度8“質(zhì)子-質(zhì)子鏈?zhǔn)健?反應(yīng)太陽核心（1500萬度和150克/立方厘米）等效聚變反應(yīng)為4 1H4He + 2e+2 e+釋放27百萬電子伏特的能量，約為參與核反應(yīng)粒子的靜止質(zhì)能的0.7%。（自然界中非常高效的一種產(chǎn)能方式）9中國“人造太陽”首次實現(xiàn)1億攝氏度運行近10秒我國大科學(xué)裝置“東方超環(huán)”取得重大突破，等離子體中心電子溫度首次實現(xiàn)1億攝氏度運行近10秒。能量從哪里

4、來？熱核聚變反應(yīng)輻射掉由核心區(qū)核反應(yīng)能產(chǎn)生的所有能量的時間 ( 0.1 0.7% Mc2) / L 1.26 1044 / 3.86 1026 秒 1.041010年壽命 = 總能量 / 輻射功率11如何達(dá)到聚變反應(yīng)的點火溫度？形成于 冷的、致密的星云【創(chuàng)生之柱】鷹狀星云12如何達(dá)到聚變反應(yīng)的點火溫度？形成于 冷的、致密的星云自引力 云塊坍縮，升溫云塊坍縮 粒子之間間距減小 量子力學(xué)效應(yīng)加強(qiáng)若量子力學(xué)效應(yīng)起作用之前，達(dá)到點火溫度，形成恒星若量子力學(xué)效應(yīng)起作用，仍未達(dá)到點火溫度，形成褐矮星（ Brown Dwarf ）質(zhì)量決定核心能達(dá)到的最高溫度更重的元素反應(yīng)需要更高的溫度The first c

5、ertain brown dwarf恒星的質(zhì)量下限褐矮星(Brown Dwarfs) failed stars ( 812 M)Mass Stars鐵原子具有最大的平均核子的結(jié)合能核區(qū)收縮核燃料耗盡核區(qū)燃燒核區(qū)升溫質(zhì)量不夠大，不足以點燃核心更重元素的燃燒質(zhì)量夠大，但核心已完全由鐵（自然界中最穩(wěn)定的核素）組成自發(fā)產(chǎn)能的聚變反應(yīng)停止，無能源來與引力抗衡，核心將持續(xù)收縮白矮星中子星黑洞星一類引力完全主導(dǎo)的特殊天體正常恒星“死亡”時形成致密星量子力學(xué)效應(yīng)起作用引力完全勝利比白矮星更致密的天體中子星中子星可以看成一個特大號的原子核，由10 57 個核子構(gòu)成恒星的一生就是一部和引力斗爭的歷史！黑洞是一類特

6、殊的天體，完全由引力占主導(dǎo)。Gravity complete wins! Nothing can prevent collapse.29不同質(zhì)量恒星的演化結(jié)局恒星初始質(zhì)量 (M)演化結(jié)局 0.015行星(?Planet-like dwarfs)0.015 M 0.08褐矮星0.08 M 0.25He白矮星0.25 M 8C O白矮星8 M 12O Ne Mg白矮星?12 M 40超新星黑洞?氘核聚變超新星爆發(fā)2.25M前生星？恒星演化的最主要燃燒階段和產(chǎn)物隨初始質(zhì)量的變化圖（基于太陽金屬豐度 ）A. Karakas and J. Lattanzio (2014)81231華麗的終章恒星的結(jié)局超新星爆發(fā)32大英百科全書第一冊超新星爆發(fā)33大質(zhì)量恒星在赫羅圖上演化參宿四34參宿四 你到底炸、不炸？35All About Space - February 20203637若離我們 在 30 ly以內(nèi)38白矮星的吸積伴星為紅矮星或紅巨星，對演化結(jié)果有何影響？40新星爆發(fā)Ia超新星爆發(fā)41若密近雙星系統(tǒng)中的致密天體為中子星或者黑洞呢？X-射線雙星時間之箭輕元素 重元素產(chǎn)能恒星是宇宙的大熔爐通過其內(nèi)