我们的太阳是银河系中一颗相当普通的恒星——它不是最亮的，也不是最大的，只有45亿年的历史。它之所以独特，是因为它的光和热维持着我们所知宇宙中唯一有生命行星上的所有生命。幸运的是，它在我们几万年前出现之前并没有燃尽。但它怎么会有如此多的燃料呢？为什么它没有像蜡烛或营火一样熄灭呢？它又何时会最终燃尽呢？
印第安纳大学的天文学教授凯瑟琳·皮拉乔夫斯基说，这是19世纪的一个紧迫问题。当时，人类只知道两种太阳产生能量的方式：要么是通过引力收缩产生热量和光——在中心收缩并发射能量（以我们能在地球上感受到的热量的形式），因此随着时间的推移而缩小——要么它就像我们在地球上点燃火柴或生起营火时看到的化学反应一样，真的在燃烧。当时科学家们认为这两种方法都可能是太阳的运作方式，他们计算出太阳使用这两种方法究竟能存在多久。但两种结果都与我们所知的太阳系年龄——45亿年——不符。如果太阳在收缩或燃烧，它在我们出现之前早就耗尽燃料了。显然，还有别的原因。
几十年后，在获得了爱因斯坦著名的质能方程 E = mc2 的支持，该方程证实了任何有质量的物体都具有等量的能量，20世纪20年代的英国天文学家提出，太阳实际上是将质量转化为能量。然而，与将木材和煤炭转化为灰烬和黑碳（在此过程中发出光和热）的熔炉不同，太阳的中心更像一个巨大的核电站。
太阳含有大量的氢原子。通常，一个中性氢原子包含一个带正电的质子和一个绕其运行的带负电的电子。当这个原子遇到另一个氢原子时，它们各自的外层电子会像保镖一样相互排斥。这阻止了任何质子相互碰撞。但太阳核心的温度和压力极高，原子以如此大的动能飞驰，以至于它们克服了将它们束缚在一起的力，电子与质子分离。这意味着通常被困在氢原子核内的质子实际上可以相互接触，并在一个称为热核聚变的过程中结合在一起。
就像在核反应堆内部一样，太阳核心中的原子每秒都在相互碰撞。最常见的情况是，四个氢质子融合成一个氦原子。在此过程中，这四个微小质子的质量会“损失”一小部分；但由于宇宙守恒质量，它不能就这么消失。相反，这些质量被转化为巨大的能量——太阳每秒辐射出3.9 x 1026瓦的功率。（这是如此巨大的能量，以至于在地球上很难找到类比。也许可以这样理解：这个瓦数远远超过了目前世界在数百万个世纪里使用的所有电力总和。）
热核聚变的效率是太阳如此长时间以来持续辐射热量的一个主要原因——仅仅将一公斤氢转化为氦所释放的能量，就相当于燃烧20,000公吨煤。由于太阳质量巨大且相对年轻，科学家估计它只使用了其能量产生氢的一半。
最终，太阳核心内的所有氢都会转化为氦，恒星也将死亡。但别担心。这还需要大约50亿年才会发生。
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