我们的太阳 竟然是一个量子物体？

宇宙最强大的聚合能源来自恒星。这些单一天体，能够通过存在于微观世界里的亚原子核聚变，展现出惊人的威力。恒星为我们提供了生命需要的一切能量，正如地球受太阳所赐。

这一切究竟是怎么发生的？

在恒星的内心深处，较轻的元素能够在极端条件下聚合成较重的元素。那里的温度超过400万K，密度比固态铅的10倍还高。

在那里，氢原子核，也就是单个质子，能够通过链式反应，聚合成由2个质子和2个中子构成的氦原子核，并在这个过程中，释放出巨大的能量。

发生日冕物质抛射现象的太阳

在此过程中，2个氢核首先会聚变成由1个中子和1个质子构成的重氢核，并释放出正电子和中微子；随后重氢核会和再次氢核发生聚变，释放出伽玛射线，并产生一个由2个质子1个中子构成的氦3核；最后，氦3核和氦3核发生聚变，在释放出2个质子后，生成由2个质子和2个中子构成的氦4核。

中子的质量只比质子小0.1%，但当含有2个质子和2个中子的氦4核形成时，它的整体质量会比单一质子质量之和少0.7%。丢失的那部分质量，就以能量的形式被释放了出来。

太阳每秒钟会输出4*10^26瓦的能量，这就意味着在太阳内部，每秒钟有大约4*10^38个质子被聚变成氦4核。

太阳内核的链式核聚变反应

太阳总共包含约10^57个粒子，其内核大约占到10%左右。在太阳的内核中，粒子带有极高的能量。它们的运动速度可达每秒500千米。太阳内核的密度也极高，因此每个质子每秒钟都会和其它质子发生几十亿次碰撞。这其中，只有一小部分， 大约10^28分之一的质子相互作用，能够导致核聚变反应生成重氢，进而释放出能量。

因此，太阳内部只有一小部分的粒子参与了核聚变反应。

如果按照常规想法，对太阳内核中质子能量的分布进行计算，算出拥有足够的能量，能够将聚变反应维持下去的质子数量，我们就会发现，这个数量几乎是零。因为两个带有正电的粒子间存在着斥力。即便在太阳内部的高能环境下，这种斥力的存在也会导致一对质子无法靠近，更不用说发生聚变。

顺着这个思路往下想，你会发现，宇宙中大部分恒星都不可能存在。太阳虽然是一颗中等质量的恒星，但它的质量比宇宙中95%的恒星都高，其内核的温度也是如此。宇宙中3/4的恒星是M级的红矮星，它们的内核温度只有太阳的一半都不到。

宇宙中只有5%的恒星内核温度高于太阳，但是持续的核聚变还是发生了，氢还是能够聚变成氦。

这其中的奥秘在于，在基础层面上，这些原子核的表现并不像我们通常印象中的粒子，而更像一种波。在那里，质子都是量子化的。它们的位置，都需要用概率函数来进行描述，而它们的波函数，也有机会发生轻微的重叠。

因此这些粒子能够进行量子隧穿，进而有机会达到更稳定的束缚态——比如氘。在此过程中聚变能的输出成为可能，链式反应的维持也成为可能。 尽管在特定质子对之间发生量子隧穿的可能性非常小，小到只有10^28分之一，但已经足以解释太阳以及所有恒星能量的来源了。

所以说，假如宇宙中的粒子不具有量子特性，假如不存在波函数，假如它们的位置不具有内在的量子不确定性，恒星内部的核聚变反应就没有机会发生。如果是那样，那我们的世界就会变得荒芜而寒冷，大多数恒星和太阳系也会是漆黑一团。

是量子力学让太阳能够发光。从根本上来说，假如上帝不和宇宙玩骰子，我们就没有机会出现。是宇宙基本层面上的这片混沌造就了我们。