正如前面所描述的那样,这一过程有一个瑕疵。带正电的氢离子不愿意彼此靠近,你把它们推得越近,电荷的排斥就越强烈。引发这种排斥的电磁力比引力要强得多。即使把一颗恒星的引力压力都包括在内,再加上已经聚集的热量,也不足以迫使带正电的离子紧紧地挤在一起,以至于熔合了。
最后的障碍被量子效应克服了。正如解释引力的广义相对论涉及的是很大的物体,量子理论解释了很小的物体的行为。氢核等量子粒子的奇特性之一,在于它们没有具体的位置。关于它们有可能在哪儿,只是存在一系列的概率。因此,尽管由于排斥,一对氢核极有可能因相距太远而无法熔合,但这种量子不确定性使一些粒子得以执行一种过程,这一过程被称作量子隧穿。
分居间距两端的粒子不穿越它们之间的距离的概率很低。尽管任何特定粒子经历隧穿的概率都很低,但一颗恒星中的粒子太多了,它们巨大的量使这种跳跃每时每刻都在发生。举个例子,太阳每秒钟把约400万吨物质转化成能量,所有能量都源自粒子熔化时质量所产生的细微差异。
在一颗正常的恒星内部,存在一种平衡。这是一种介于内向的引力和外向的压力之间的平衡。内向的引力把恒星内的所有粒子都拉向其中心。外向的压力则由两种压力构成,一种是传统的气压,是恒星中的气体粒子彼此弹离、抵制坍塌产生的结果;另一种是聚变过程中辐射的光的压力。这一反应正在太阳深处进行。当质量转化为能量时,它以光的形式出现。但是,光并非笔直地发出的。
光的任一特定光子只能穿越很小的距离,随后就会与另一个物质粒子发生碰撞,并且被吸收。到那时,光被重新发射。这一过程的表现就好像光是另外一个粒子,已经弹离了那一物体。作为一种结果,它赋予了那一物体一些能量。被重新发射的光子能量略微降低,物质粒子增加的能量则导致了抵制恒星坍塌的压力的增加。
由于光子离开恒星的速度非常缓慢,它们自始至终都在减少能量,在穿越一颗恒星的横截面的温度的差异中,就可以看到这一情况。举个例子,太阳的核心温度约为1000万摄氏度,而我们看见的外层则只有约5500摄氏度。光子离开太阳要花约1万~100万年的时间。在此过程中,会发生很多次吸收和再次发射。
与此同时,回溯到新形成的太阳系,绕着那颗年轻的恒星旋转的其他物质簇将会在引力的吸引下聚合起来,形成行星。当然了,并非所有的物质簇都会成功。这是一种复杂的相互作用。如果附近存在足够大的行星,小块物质可能永远没有机会聚合成另一颗行星。据推测,火星和木星之间的小行星带就源于此。小行星带曾经被设想为一颗行星的残骸,现在则被认为是前行星材料。由于其邻居破坏性的引力场,这些材料从来没有形成恒星。 这一切都要归因于引力。当我们丢下某物或跌倒时,这种无所不在的力可能是一种痛苦。但是,如果没有它,那么就不会有地球。如果引力在行星形成后莫名其妙地中断了,我们依然无法生存。把大气保持在适当位置的东西只有引力,舍此无他。至于使我们的脚牢牢地站在地球的表面上,就更不用说了。只要观察一下国际空间站的宇航员执行基本任务(其中包括常见的身体功能)时遭遇到的困难,你就会意识到,引力对日常生存是有益的。
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