冷知識：太陽每秒釋放能量相當於426萬噸正反物質湮滅？計算篇

高空彈跳時,能量的轉化過程怎麼樣的?

看到這樣的標題，你大機率會感到不可思議，一半機率會覺得小編胡扯，小機率想把小編拉出來揍一頓。但這標題

說的

……是真的啊_（：D）∠）_……

之所以會感到不可思議，是因為大家都聽說過

反物質

的厲害，

能達到100%質能轉化率的能量釋放……同樣質量下釋放的能量比氫核聚變（太陽能量來源）強146倍！比鈾-235核裂變（廣島原子彈能量來源）強1248倍！比汽油強20億倍！比TNT炸藥強214億倍！

沒錯，單從能量釋放來看，同樣質量下汽油比TNT還強，驚喜不驚喜？意外不意外？

也就是說，

每秒消耗426萬噸質量的太陽所釋放的能量相當於8.6x10^15（8600000000000000）噸TNT炸藥爆炸所產生的能量……

那麼問題來了，這些數字是怎麼來的呢？我們先從渣渣TNT講起吧……

TNT

TNT炸藥的能量值為4200000J/kg

，即每公斤TNT能釋放420萬焦耳能量（下同）。那這4200000J是多少質量釋放的能量？這就要用愛因斯坦的質能方程

【E=mc²】

算一算了。

由於我們是要根據能量來算質量，因此要先把方程變換一下：

【m=E/c²】

，代入數值：m=4200000/299792458^2=4。67313^-11kg。也就是說，

TNT炸藥的質能轉化率只有0.000000004673%

，

與100%反應的正反物質湮滅能量釋放率

相差21398932827倍！也就是

相差高達214億倍！

如果用TNT炸藥獲得太陽1秒釋放的能量需要9。11595*10^19kg……

汽油

假如對TNT威力完全沒有概念，那我們用熟悉的汽油來對比。

汽油的熱值為44000000J/kg

，透過上面的質能方程換算，

汽油的質能轉化率為0.000000048957%，跟正反物質湮滅相比相差20億倍！

汽油的能量釋放率居然比TNT高一個量級……是不是有點意外？反正我看到時是有點意外的。但其實這很好理解，看上面圖中TNT的分子式就會發現，它自帶了氧原子，在整個燃燒過程中無需額外的氧氣，自帶的就足夠了，因此它能在無氧環境下引燃，這樣使其燃燒異常迅速，因此爆炸比較劇烈。

然而自帶的氧原子也導致了可燃物C的佔比降低，根據原子量計算，TNT分子式裡單氧原子質量佔比就高達42。4%，而主要燃燒物碳的佔比僅37%。汽油的主要成分是可燃的碳和氫，燃燒時氧氣從空氣中獲得，因此它的質能轉化率要高於TNT。

鈾核裂變

而這些跟核能比起來就是渣渣，鈾裂變（廣島原子彈所用核元素）過程中，

鈾235的能量釋放值為8.2*10^13J/kg，完全反應情況下能量轉化率約為0.091%。

廣島原子彈我們都知道它厲害，瞬間就把一個城市摧毀了。但它實際上只裝載了64kg 的鈾-235，而且最後只反應了1。2%，也就是僅有0。768kg的鈾-235發生了核裂變反應，但它就釋放了6。2976*10^13J的能量，相當於1。5萬噸TNT當量。

你對比一下前面說的100%質能轉化的426萬噸反物質湮滅已經能感受它的恐怖了吧？那太陽每秒燒掉426萬噸，它不會很快就燒沒了嗎？我們繼續算。

氫核聚變

太陽上發生質能轉化的反應是

氫核聚變，它的質能轉化率為0.685%，約等於0.7%，

這個數字很容易獲得，我們不需要額外算了。前面我說的每秒426萬噸質能轉化也是直接在百科詞條裡就能獲得的。我們知道太陽的主序星階段，即氫核聚變階段約為100億年，換算成秒就是10000000000*365。25*24*3600=3。15576*10^17秒，乘以426萬噸=1。34435*10^27kg。很巨大的一個數字對吧？我們再找一個數字，太陽的總質量：1。9891*10^30kg，兩者相除得到0。00067586，即如果按照目前的能量釋放率，

太陽整個主序星階段釋放能量所消耗的質量僅為目前太陽質量的0.067586%

，而前面說了氫核聚變的質能轉化率達到0。685%，

如果主序星階段把太陽質量的氫全部燒完

（氫大約佔了太陽質量的3/4）

消耗的質量應為0.51375%

。

可以看到對於太陽，每秒426萬噸的質量消耗一點也不高，而這個質量是以能量形式轉化掉了，當然它其實並非是純能量，因為有其中一部分是被中微子帶走的。不過中微子在太陽氫核聚變反應中的能量佔比並不高，因此我們把426萬噸都當作純能量一點問題也沒有，而426萬噸的純能量也就相當於213噸反物質與213噸普通物質完全湮滅所釋放的能量！太陽裡面的能量釋放真就這麼強……

這篇文章寫完我都嚇了一跳，這滿屏的數字確定不會把讀者嚇跑？所以我有了個大膽的想法，我打算去掉所有計算過程僅保留少量數字把這篇文章重寫一遍……想看

的

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