科学家能在地球上创造一颗恒星吗?| HowStuffWorks

在我们太阳系的中心是一个巨大的核发电机。的地球以平均9300万英里(1.496亿公里)的距离围绕这个巨大的天体旋转。这是一个明星我们叫太阳。太阳为我们提供生命所必需的能量。但是科学家们能在地球上制造出一个小型化的版本吗?

这不仅是可能的，而且已经实现了。如果你把恒星想象成一台核聚变机，那么人类已经在地球上复制了恒星的性质。但这个启示也有限定条件。地球上的核聚变例子规模很小，最多只持续几秒钟。

为了理解科学家如何制造恒星，有必要了解恒星是由什么组成的，以及聚变是如何工作的。的太阳大约75%的氢和24%的氦。较重的元素构成了太阳质量的最后百分之。太阳的核心非常炎热——温度超过1500万开尔文(接近2700万华氏度或略低于1500万摄氏度)。

在这样的温度下，氢原子吸收了太多的能量以至于它们融合在一起。这不是一件小事。氢原子的原子核是一个质子。将两个质子融合在一起需要足够的能量来克服电磁力。这是因为质子带正电。如果你熟悉磁铁，你会知道相似的电荷相互排斥。但如果你有足够的能量来克服这种力，你就可以把两个原子核融合成一个。

在最初的核聚变之后，你剩下的是氘，氢的同位素。它是一个有一个质子和一个中子的原子。氘和氢的聚变产生氦-3。两个氦-3原子融合在一起会产生氦-4和两个氢原子。如果你把它们全部分解，本质上就意味着四个氢原子融合成一个氦-4原子。

这就是能量发挥作用的地方。一个氦-4原子的质量比四个氢原子的总和还小。那么额外的质量去了哪里?它被转换成能量。正如爱因斯坦著名的等式所告诉我们的，能量等于物体质量乘以光速的平方。这意味着最微小粒子的质量相当于巨大的能量。

那么科学家是如何创造恒星的呢?

明星气质

创造足够的能量来克服电磁力并非易事，但美国在1952年11月1日成功做到了这一点。就在那时，世界上第一颗氢弹Ivy Mike在Elugelab岛上爆炸。炸弹有两个阶段。第一阶段是裂变炸弹。裂变是原子核分裂的过程。这是美国为结束第二次世界大战在长崎和广岛使用的炸弹。

艾薇·迈克的裂变炸弹元素是产生大量能量的必要条件来克服氢的电磁力将其聚变成氦。最初爆炸产生的热量通过炸弹的铅壳传递到装有液体氘的烧瓶中。烧瓶内的钚棒充当了聚变反应的点火装置。

由此产生的爆炸有10.4万吨当量。它完全毁灭了这个岛，留下了一个164英尺(近50米)深、1.2英里(1.9公里)宽的火山口。布鲁金斯学会］．在短暂的时刻，人类利用了恒星的力量创造了一件巨大的力量武器。热核时代开始了。

世界各地的实验室正试图找到一种利用核聚变作为能源的方法。如果他们能找到一种方法来创造可持续的可控反应，科学家们就可以利用核聚变来提供数百万年的巨大能量。燃料并不短缺——氢是丰富的，海洋中有大量的氘。

但要达到我们可以利用核聚变发电的地步，还需要多年的研究和数十亿美元的资源。启动核聚变所需的能量，加上该事件产生的强烈热量，使得建造一个能够控制反应的设施变得困难。一些科学家正在研究用大量激光来点燃核聚变事件。其他人则在探索等离子体——物质的第四种状态。但目前还没有人解开这个秘密。

所以，我们可以在地球——至少短期如此。但我们是否能维持这样的创造并驾驭它惊人的能量还有待观察。

通过下一页的链接了解更多关于恒星和能量的信息。