Vì sao Mặt trời phát sáng và phát nhiệt?

Mặt trời giống như một Quả cầu lửa nóng bỏng, chói chang. Hàng giờ hàng phút nó đều bức xạ một năng lượng lớn, phát ra ánh sáng và nhiệt trong vũ trụ, trong đó có Trái Đất chúng ta. Nhưng lượng ánh sáng Mặt Trời mà Trái Đất nhận được chỉ bằng 1/2,2 tỉ toàn bộ năng lượng bức xạ của Mặt Trời. Ta có thể hình dung uy lực của Mặt Trời như sau, nếu có một lớp băng dày 12 m bọc kín bề mặt Mặt Trời thì chỉ sau 1 phút, nhiệt lượng của Mặt Trời sẽ làm nóng chảy toàn bộ lớp băng đó. Điều khiến cho ta kinh ngạc hơn là Mặt Trời đã từng chiếu sáng như thế hàng mấy tỉ năm nay.

Từ rất lâu người ta đã thắc mắc: năng lượng khổng lồ của Mặt Trời từ đâu mà có?

Đương nhiên Mặt Trời không phải được đốt cháy thông thường, bởi vì cho dù khí oxy và than có chất lượng tốt nhất, có khối lượng to bằng Mặt Trời thì cũng chỉ có thể duy trì được sự cháy sáng trong 2500 năm. Nhưng tuổi của Mặt Trời thì dài hơn thế rất nhiều, có thể tính đến hàng tỉ năm.

Năm 1854 nhà khoa học Đức Kaimuhop lần đầu tiên đưa ra thuyết khoa học về nguồn năng lượng Mặt Trời. Ông cho rằng, các chất khí trên Mặt Trời không ngừng phát ra nhiệt lượng, do đó không ngừng bị nguội đi và co lại. Những chất co lại này lại rơi vào Mặt Trời, sản sinh ra số năng lượng để không ngừng bổ sung cho năng lượng Mặt Trời đã mất đi. Theo tính toán đường kính của Mặt Trời hàng năm nếu giảm đi 100 m thì năng lượng co ngót sản sinh ra đủ để bù đắp năng lượng nó đã bức xạ. Nhưng đáng tiếc là cho dù đường kính ban đầu của Mặt Trời có thể bằng đường kính quỹ đạo của hành tinh xa nhất trong hệ Mặt Trời thì sự co ngót của nó cho đến hết cũng chỉ đủ để duy trì Mặt Trời chiếu sáng 20 triệu năm.

Ở thế kỷ XIX có một số nhà khoa học cho rằng Mặt Trời phát sáng là do các vẫn tinh rơi xuống Mặt Trời sản sinh ra nhiệt lượng, phản ứng hoá học, sự phân rã của các nguyên tố phóng xạ, v.v mà gây nên. Nhưng tất cả những điều này đều không thể phóng thích ra một nguồn năng lượng khổng lồ đủ để Mặt Trời phát sinh ra nguồn năng lượng lớn và lâu như thế.

Năm 1938 người ta phát hiện ra phản ứng hạt nhân nguyên tử, cuối cùng đã giải thích được câu đố về nguồn năng lượng Mặt Trời. Sở dĩ Mặt Trời phát ra nguồn năng lượng khổng lồ như thế, đó là nhờ phản ứng hạt nhân nguyên tử của Mặt Trời. Mặt Trời vốn chứa rất nhiều nguyên tố hydro. Ở tâm Mặt Trời dưới điều kiện nhiệt độ cao (15 triệu °C) áp suất cao, các hạt nhân nguyên tử hydro tác dụng lẫn nhau kết hợp với nhân nguyên tử heli nên đồng thời phóng thích ra lượng ánh sáng và lượng nhiệt vô tận như thế.

Vì vậy quá trình Mặt Trời phát nhiệt không phải là hiện tượng thông thường như ta vẫn tưởng. Trong Mặt Trời các phản ứng nhiệt hạch của hydro biến thành heli, đó là nguồn năng lượng lớn nhất của Mặt Trời. Trên Mặt Trời lượng hydro tham gia phản ứng nhiệt hạch này rất phong phú, tối thiểu có thể cung cấp cho Mặt Trời tiếp tục chiếu sáng và phát nhiệt 5 tỉ năm nữa. Sau này mặc dù toàn bộ hydro trên Mặt Trời có thể bị cháy hết, nhưng còn có phản ứng nhiệt hạch của các nguyên tố khác nữa, nên Mặt Trời có thể tiếp tục phát sáng và phát nhiệt mãi mãi.

Tại sao chỉ trên một sợi quang mà hàng vạn người có thể cùng một lúc đàm thoại với nhau?

Hiện nay sợi quang đã được dùng rộng rãi cho đường dây truyền thông. Tại sao vậy? Nguyên là sợi quang không chỉ có các ưu điểm như cự li truyền tải...

Bài toán thỏ gà chung lồng như thế nào?

Đây là bài toán cổ nổi tiếng được ghi trong sách “Sách toán Tôn tử”. Nội dung bài toán như sau:

Vì sao với xăng chỉ cần châm lửa là bắt cháy, còn dầu hoả lại phải dùng bấc mới đốt cháy được?

Xăng và dầu hoả đều được chế tạo từ dầu mỏ. Chúng là "anh em ruột thịt với nhau".

Vì sao nói vũ trụ hữu hạn mà vô biên?

Vũ trụ bao la, chứa đủ mọi vật, vô cùng vô tận. Nhưng lý thuyết vũ trụ hiện đại lại nói rằng: vũ trụ có hạn mà vô biên, như thế nghĩa là thế nào?

Thế nào là siêu xe?

Gần đây, Trung Quốc và rất nhiều nước phát triển trên thế giới đã không ngừng trao đổi về phương diện kĩ thuật ô tô. Các loại xe hơi cao cấp cũng dần...

Tại sao người máy có thể làm việc trên vũ trụ?

Khai thác và sử dụng tài nguyên vũ trụ là một nhiệm vụ chiến lược rất quan trọng của loài người. Thế kỉ XX với sự phát triển của kĩ thuật du hành vũ...

Vì sao nói vệ tinh cảm nhận từ xa (viễn thám) là "con mắt nghìn dặm" để tìm hiểu biển?

Trái Đất ta sống là một quả cầu to lớn, diện tích bề mặt của nó khoảng 510 triệu km2. Trên biển khơi mênh mông chiếm khoảng 360 triệu km2.

Giải mã hiện tượng ảo ảnh về thác nước

Đó là một ảo giác đã làm rối trí nhiều người từ khi Aristotle miên tả nó khoảng 2.000 năm trước đây.

Tại sao có lúc sư tử lớn muốn ăn sư tử con?

Cho dù cùng chung sống trong một bầy thì những con sư tử trưởng thành cũng không sống cùng những con sư tử nhỏ, coi như đôi bên không có quan hệ cốt nhục.