人类连四维都没有想明白的道理(人类连四维都没有想明白的东西)

如果有人问你，阳光从哪里来？你一定会骂他傻：阳光，一定来自太阳！

如果我接下来问你：太阳为什么会发光？太阳光从哪里来？你知道吗？

很多人可能无法回答。

有人说：核聚变发生在太阳中心，核聚变产生大量的热量。太阳就像一个大灯泡，光从它的中心发出。

事实真的如此吗？今天我们就来分析一下。

地平线上的太阳

太阳的光

我们的地球，包括太阳系中的所有行星，始终沐浴在明亮的阳光下。阳光是从太阳散发出来，它不只包括赤橙黄绿青蓝紫七色可见光，还包含我们肉眼看不见的伽马（）射线、X射线、紫外线、红外线、微波和其它波长的电磁波。

每种颜色代表日冕中存在的不同波长的极紫外光

我们看到的阳光通常是白色的，这是所有波长的可见光混合的结果。对于不同的动物来说，它们看到的光会和人类不同。有些动物可以看到紫外线，而另一些动物对红外线更敏感。

太阳发出的光非常强。即使在距离太阳表面1.5亿公里的地球大气层之上，太阳光的功率也达到1368W/m。由于地球大气层的阻挡，部分光线被过滤，所以在晴朗无云的正午，我们在赤道表面接收到的太阳光能量约为1000W/m。科学家估计，太阳的总功率达到3.82610W，地球从太阳接收到的功率也达到1.7401017W。

可见光仅占太阳光谱的很小一部分

太阳核聚变

太阳之所以每时每刻都能释放出如此巨大的能量，是因为它的核心时刻都在发生着核聚变反应。

太阳是一个直径139.1万公里的大气球。从原子数量来看，太阳的92.1%是氢，7.8%是氦，其他元素只占太阳质量的很小一部分。

太阳的总质量是地球的33万倍，达到1.98910kg。其核心由于极高的重力而产生高达3000亿个大气压的压力和1500万摄氏度的高温。如此高温高压每秒可将3.710质子转化为粒子（氦4核）。这就是我们常说的核聚变。

太阳核聚变“质子-质子链式反应”过程

太阳中心氢原子核聚变通常称为“质子-质子链反应”。

第一步，当两个氢核（质子）合并时，会生成一个双质子氦核；这个氦核不稳定，然后发生+衰变，氦衰变成氘，同时释放出一个正电子、一个中微子和0.42MeV的能量。

+衰变产生的正电子会立即湮灭附近的电子，湮灭产生两个射线光子和1.022MeV的能量。

第二步，在产生的4秒内，氘将继续与另一个氢核（质子）融合成氦3核。同时，产生一个射线光子和5.49MeV能量。

第三步，两个氦3核融合产生一个氦4核（粒子）并同时释放两个质子。

从上述聚变反应步骤我们可以看出，核聚变过程中会产生中微子和伽马射线光子。中微子很少与其他物质相互作用。只需要2.3秒就能冲出太阳，消失得无影无踪，但光子却很难逃脱。

太阳能结构

阳光从哪里来？

太阳核聚变产生的射线光子在几毫米内被吸收，它们的能量被用来加热太阳核心中的高温等离子体。当再次释放时，射线光子能量将比之前更低。这样，经过1万到17万年（有的说100万年）的反复吸收和释放，伽马射线光子才能辐射到太阳表面。

一、我们在地球上能看到太阳核心发出的光芒吗？

并不能。

由于核聚变释放出伽马射线，在地球磁场和大气层的双重保护下，伽马射线很难到达地球表面。

二、太阳光是从哪里产生的呢？它诞生于太阳表面的光球层。

这是太阳表面大气中从低到高不同波长的光的同步图像。光球层位于最左边。

光球层是太阳最低的一层大气，它大约有500公里厚，这里的温度比太阳核心的温度低很多，平均大约只有5500C。光球层的气体密度只有0.2g/m，大约仅有地球海平面空气密度的1/6000。可以说，用一层薄纱来形容太阳的光球层一点都不过分。

然而就是这一层薄纱似的大气，它对太阳内部的光却是不透明的，太阳内部绝大部分波长的光线都无法穿透光球层的底层，我们也无法通过光球层看到太阳里边的光线。这到底是为什么呢？

由于光球层底部的温度约为5730，严重缺乏H离子（氢负离子）。缺乏H离子使得大气更容易吸收光子。我们看到的大部分来自太阳的可见光是当氢原子与电子在光球层高层大气中反应形成H离子时产生的。该区域大约3%的氢被电离，从而产生绝大多数的部分可见光。

光球层发出的可见光谱。黑色为吸收线，表示相应波长的光被吸收。

三、色球层产生其它波段的光。

色球层围绕着光球层，那里的大气层更稀薄但更温暖。色球层和光球层交界处的温度仅为4230C，但在2000公里厚的色球层顶部，温度却升至数万度。

截止日期色球层从低到高的温差巨大，它也不像光球层那样发出相对稳定的光。这是一个充满着磁场的等离子体层，由于高温等离子体流与磁场之间复杂的相互作用，这里经常爆发剧烈的太阳耀斑、日珥等现象，同时对外发射紫外、远紫外、X射线，以及远红外区和射电波段的辐射。

太阳色球层、耀斑和日珥

四、日冕

太阳的日冕是一个很大的区域，从色球层顶部延伸到太阳半径几倍的距离。这里的等离子气体极其稀薄但温度却高达100万度，所以日冕可以向外辐射低量的可见光、X射线、远紫外、紫外辐射、还有一些射电辐射和高度电离的离子。

日冕物质喷发

总结：

通过本文的分析，你应该明白了，我们看到的太阳光其实并不是从太阳中心发出来的，太阳真正发光的地方是在它的大气层上方。

核聚变始终在太阳中心半径25%的范围内发生。当大量的氢融合成氦时，会释放出伽马射线光子。这些光子携带着能量，不断地加热太阳，热量逐层向外辐射，从而使太阳表面产生非常高的温度。

太阳的光球层的内层屏蔽内部光子向外发射，同时它的外层因氢的电离作用也在不断地向外发射光子，这是绝大部分可见光产生的地方。

光球层上方的色球层和日冕具有极高的温度，这里的高温等离子体辐射出除伽马射线之外几乎所有频段的光。

所以，我们有了光。