爆款!高分读物《科学照进现实:科普必读精选集》,揭秘实情令人叹为观止!(2)
2024-01-14 来源:旧番剧
假设用一个平底盆盛1厘米深的冷水,让太阳光直射下去。1分钟后,如果没有空气的影响而水又没有热量损失的话,温度计就会读出水的温度约增高了2摄氏度。
因此,假如有一层由1厘米厚的冷水组成的球形的壳,半径恰等于地球相对太阳的距离,恰好将太阳围在正中,在1分钟后就会增加上述的温度。既然这一壳层已经将太阳完全包住,那么我们就已经在1分钟内捉住了太阳的全部辐射了。
由这种测算得出从太阳表面的每平方米中都不息地流出6.2万千瓦的能量来。再依据辐射定律,我们又可以由此推算出太阳的温度来。实际上我们不用水盆和普通温度计,却是用一种很精巧的仪器——“太阳热量计”(pyrheliometer)。用这种仪器的观测已在史密森天体物理学天文台(Smithsonian Astrophysical Observatory)的各个分部进行了许多年。
因为我们不能看见光球以下的太阳内部,所以要得到一个关于太阳内部情况的明确概念就非常困难。但我们完全可以假定越深处的压力与温度越高。早在1870年美国物理学家莱恩(Lane)就已经计算过太阳内部的温度,他假定里面各处都在一种平衡的状态中。太阳内部每一点上物质的全部重量都完全被下面热气体的膨胀力所支持。问题便是算出内部要热到什么程度才可以使太阳不致被自己的重量压碎。
20世纪30年代,关于太阳及星辰内部的理论成了英国的爱丁顿(Eddington)、詹姆斯(James)、米尔恩(Milne)等研究的热点。爱丁顿计算出太阳中心的密度约为水的50倍,而温度为3 000万摄氏度至4 000万摄氏度。米尔恩推算出来的中心密度与温度比此数目还要大得多。按目前的太阳模型推算,太阳内核的气体被极度压缩,其中心密度是水的150倍,而温度约为1 560万摄氏度!
太阳的热源
太阳从它表面上每1平方米倾注出6.2万千瓦的能量。既然知道太阳直径是140万千米,我们就很容易算出它的表面有多少平方米了。这巨大的数目再乘以6.2万,就可得到以千瓦表示的太阳不停散发的全部能量的巨大数目了。当我们想到照地质学家和生物学家的说法,太阳已用与现在同样的强度照耀了5 000万年的时候,我们就遇上一个重要而且困难的问题了。
这种辐射能量的来源在什么地方?当然它是直接由光球来的。可是一定还得有新的能量供给不断地到达光球,才能维持不断的辐射。那么,这种使太阳一天又一天照耀过了5 000万年的、仿佛永不耗竭的内在供给的来源到底是什么呢?