根據估計 太陽壽命大約為100億年 我們到底是怎麼知道太陽壽命的？原來全是透過這個物理公式算齣的呀！ - 趣味新聞網

發表日期 2016-06-14T18:40:20+08:00

    


根據估計，太陽壽命大約為100億年，但~這數字是怎麼算齣來的勒？這其實有點超齣經典物理學，不過仍可以通過一種非常簡單的計算來估計太陽的壽命！

首先，目前太陽的年齡約為50億年，這個數字是通過對太陽係中的天體進行放射性測定年代而確定的，這些天體是已知與太陽大約在同一時間內形成。



在太陽變成紅巨星之前的太陽壽命總年數約為100億年，這意味著太陽還能持續燃燒50億年。這可以通過假設當太陽耗盡使其保持明亮的能量之後會「死亡」來計算齣。即太陽的壽命是等於太陽的可以轉化成光能的總能量除以太陽釋放齣能量的速率，公式如下：

壽命 = 總能量 / 釋放齣能量的速率
太陽釋放齣能量（光度）的速率大約是3.8 x 10^26瓦（也就是38後麵有25個0瓦——相當於非常非常多的電燈泡)。這個數字可以通過測量太陽齣現在地球上的亮度以及它與我們的距離來確定。



需要一些額外的知識（例如核物理學）來理解太陽消耗的總能量。我們知道，太陽之所以能釋放齣光和熱是通過其核心的核反應：把四個氫原子聚變成一個氦原子。從元素週期錶上可以看到，一個氦原子的質量要略微小於四個氫原子的質量總和，計算可知大約有0.7%的原始質量已經「消失」。而這些「失蹤質量」實際上是轉化為能量，這就是使得太陽發光的能量。因此，利用揭示瞭質量和能量之間轉換的愛因斯坦著名的質能方程 E=mc^2 ，就可得到太陽可獲得的能量為：

E = 0.007 x M c^2

其中c是光速，M是太陽可進行核反應那部分的質量。



現在，事實證明，隻有太陽的中心部分是處於足夠高的溫度來進行這些核聚變反應。這將需要使用一個太陽結構的詳細模型來精確計算齣太陽有多少部分是處於足夠高的溫度，但如果我們隻是進行估算的話，我們可以認為大約有佔太陽質量10%的太陽中心部分有足夠高的溫度進行核反應。然後，我們就可以得到下麵的公式：

E = 0.007 x 0.1 x Msun c^2

其中Msun是太陽的總質量，為2 x 10^30韆剋。因此，我們可以計算齣太陽的總能量消耗大約是1.3 x 10^44焦耳。然後再除以太陽釋放齣能量的速率3.8 x 10^26瓦，可以計算得到太陽的總壽命大約是 100億年 。



轉載自：今日頭條

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