量子理性解释了太阳为何发光

超自然现象探索官 2025-01-13 09:17:35

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太阳是一颗发出大量能量来维持地球生命的恒星。这一过程的基础是核聚变——一种发生在恒星核心的热核反应。然而,真正理解太阳为何发光需要转向量子力学和相互作用的量子理论。

历史背景

在量子力学发现之前,有一些假设可以解释太阳的发光是由于化学反应或重力压缩造成的。然而,到了20世纪初,人们发现这样的过程并不能确保太阳辐射数十亿年的稳定性。该解决方案的出现得益于量子物理学的发展以及对亚原子水平发生过程的理解。

太阳核心:光诞生的地方

太阳中心的温度达到约1500万摄氏度,压力超过2500亿个大气压。在这种极端条件下,氢原子被电离,它们的原子核以巨大的能量碰撞,打破了库仑势垒。这种势垒是由于带正电的质子之间的静电排斥而产生的。

然而,经典物理学预测,即使在如此高的温度下,克服库仑势垒的概率也极低。这就是量子力学发挥作用的地方。

量子隧道效应

使核聚变成为可能的关键量子机制之一是隧道效应。这种效应使粒子能够克服根据经典力学无法克服的能量障碍。就太阳而言,即使质子的能量不足以直接克服库仑势垒,质子也可以“隧道”穿过库仑势垒。

隧道概率的公式取决于粒子的质量、势垒的厚度以及克服势垒所需的能量的高度。太阳核心的温度越高,拥有接近聚变所需能量的质子就越多,隧道效应就越频繁地发生。

质子-质子循环

确保太阳释放能量的主要过程是质子-质子循环。它由几个阶段组成:

两个质子的聚变。当它们碰撞时,两个质子结合形成一个氘核(氘核)、一个正电子和一个中微子。这个过程伴随着能量的释放。

氦3生产。氘核与另一个质子结合形成氦 3 同位素并释放能量。

氦3聚变。两个氦 3 核结合形成氦 4 核并喷射出两个质子。

每个阶段都伴随着粒子动能和电磁辐射形式的能量释放。四个质子转化为一个氦原子时释放的总能量约为 26.7 MeV。

量子电动力学 (QED) 的作用

太阳核心中发生的过程与量子电动力学有着千丝万缕的联系,量子电动力学是一种描述带电粒子和电磁场相互作用的理论。我们观察到的光子发射是由于粒子的重组及其在量子能级之间的跃迁而发生的。

例如,当质子碰撞时,会释放伽马量子——高能光子。这些光子在散射过程中与其他等离子体粒子相互作用,失去能量并变成较低能量的辐射,最终到达太阳表面并以可见光的形式留下。

中微子:理解太阳过程的关键

太阳辐射的量子性质通过中微子的观测得到证实。这些基本粒子几乎不与物质相互作用,是质子-质子循环的直接证据。现代中微子观测站,例如萨德伯里中微子观测站,可以探测太阳中微子,证实恒星核聚变的理论模型。

质量和能量平衡

根据爱因斯坦方程$E=mc^2$,核反应过程中质量的微小减少会导致释放大量能量。当四个质子融合成一个氦原子时,其总质量的约 0.7% 会损失,并转化为辐射能。这种质能转换是所有恒星过程的基础。

太阳辐射的耐久性

热核反应背后的量子机制确保了太阳数十亿年的稳定发光。太阳核心的密度和温度为质子-质子循环创造了最佳条件,为恒星提供了能量。在这种情况下,氢气燃烧的速率受到负反馈机制的调节:如果核心中的能量增加,压力就会增加,从而减慢核反应。

结论

太阳的发光是由于亚原子水平上发生的量子过程造成的。隧道效应、QED 内的粒子相互作用以及质量和能量的平衡为稳定辐射创造了条件。现代观测,包括太阳中微子的探测,证实了这些过程的量子性质。因此,了解太阳的光芒与量子物理学有着千丝万缕的联系,证明了它在宇宙结构中的基本作用。

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评论列表

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3
2025-01-14 22:55

⭕️粒子对撞机能创造新物质吗?不!!只能产生一些破碎(质量亏损)。核能化石能太阳能都是释放光(电磁粒子/不是虚粒子),能源之源在于光 photon energy and photon behavior discussions,物质包括光子本质是带电质量体都服从牛顿力学。正负光子(中微子)是电子质子撞击的破碎,强大电斥力(大于10^36倍引力)发射碎块到达零电势区速度就是真空光速。原子内遍布真空,极小光子惯性飞行,有引力场轨道运动与逃逸折射或撞击,有斥力场散射反射等。光子由静电势能获得高速,电子质子当然不行,原子惯性飞行穿透材料条件也差太多。中子大冲量撞击原子核是产生光子动能(核能)的关键途径,电子撞核/质子撞轨道电子,冲量都太小。……加速器驱动的次临界核能可获得无穷能源,且不受现有裂变材料的局限。⭕️热量温度是光子辐射(热质说),高温体辐射更多光子吸收低温体辐射的更少光子,温度传递只能由高温体到低温体(熵增是数学,原子获得光子动能相对运动带来生命生机不是绝望)。高温体辐射更多动能光子,当然微观运动更剧烈(热动说)。无光子辐射是绝对零度,宇宙背景辐射超过且接近绝对零度,获得绝对零度极难。

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2
2025-01-14 22:56

❌质能方程是一个鬼把戏!!!———能量的具体内涵是动能和势能,是物理公理规定的物理概念。物质质量是其不变的内在本质,能量(动能和势能)都是物质相互作用和相对运动变化的度量(质量不变),是变化现象。能量不是物质的本质,咋能与孤立质量等效???场无质量居然有能量?………数学(包括逻辑)都是基于物理公理的演绎,超越物理公理的数学能量理解当然是虚幻(1+1=2是自然哲学/物理公理,牛顿定义自然哲学公理作为数学原理)。………🍎🍎物质的本质是带电质量体,物质不灭,电荷守恒,电磁力与万有引力统一于物质的不变本质。能量,力,场,波等宇宙一切自然现象,都是物质/粒子相互作用相对运动的变化现象,没必要搞虚幻,搞虚幻是祸害。号称物质是波/波是物质/物质是能量,都是搞骗。质能等效是脱离基本公理的数学虚幻,欺师灭祖&蔑视自然,祸害基本概念和认知方法。———有人知道悖论斯坦的狗屁能量内涵是啥吗???狗屎核弹方程是如何应用的???………有趣的是木星象太阳一样自发光,它们的大气也相似。木星是裂变发光还是聚变发光??木星大气中的氦和氢有没有可能是裂变反应释放的???

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2025-01-14 22:56

真理从来都是简单的,不证自明的(不变现象),无法证明的(全称命题/可证伪)。古希腊哲学对真理(科学知识)的理解——真理是不变的现象。地球上流水现象千变万化,水往低处流现象不变,如同太阳东升西落现象不变,都是有用的知识/确定性/知道。物质不灭,能量守恒,电荷守恒,1+1=2,绝对时空,相对速度,……都是不变的普遍现象,是科学知识。几何学与微积分方法符合绝对时空。号称引力是空间弯曲(广义)??对弯曲不均匀空间搞微积分搞(侠义)相对时空当然是笑话。科学/哲学追求确定性(知道)是生存的必须,❌鼓吹不确定是鬼迷心窍,科学不是假说解释稀奇是观测归纳。所有物质100%由带电质量体/粒子构成(不变现象,本质),电子质子结合成中子,正负光子结合成中微子。……不显电性的中子,中微子,穿透材料/等离子体/微观电磁结构的能力强大,中微子极其微小,必然是穿透物质材料的冠军——惯性运动天才。电子质子光子都带电,穿透力当然不行。——物体材料边缘亚原子尺度正负电场密集分布,带电光子电子受引力斥力作用,分裂成双缝干涉条纹,边缘衍射条纹,奇怪吗???

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