小问号和感叹号爱科学

　　夏季的夜晚天空，星光灿烂。对于爱科学的小问号和感叹号有不少问题是关于星空的。
　　小问号问:“天上这么多星星怎样认识啊？”
　　冒号爸爸说:“古人把星星连起来，构成星座图形，赋予神话故事来认识。现在，科学家把整个天空分出88个星座。”
　　小问号说:“我们肉眼一次能够看到的星星数量是多少啊？”
　　冒号爸爸说:“在夜晚，肉眼一次能够看到的星星最高数量是4500颗。在明亮的城市，肉眼能够看到的不到200颗。”
　　感叹号问:“我们肉眼看到的主要是恒星，是不是？”
　　冒号爸爸说:“是的。能够自身发光的是恒星，自身不能发光的，只能反射恒星光的是行星。太阳在天空走过的轨迹是黄道，月球在天空走过的轨迹是白道。由于太阳系的行星才可以肉眼看到，而且它们主要在太阳周围运动，所以太阳系行星也在黄道上运动，在太阳旁边的水星和金星由于太阳的强光，在白天很难被看到，而在早晨或黄昏地平线刚刚将太阳的强光遮住，这才能够看到。”
　　小问号问:“恒星为什么会发光？”
　　冒号爸爸说:“因为恒星上进行着核聚变。比如太阳，由于表面只有6000摄氏度，而内部大约有一百五十万摄氏度，温度不是特别高，所以太阳辐射能量的98%由质子-质子反应，将四个氢核聚变为一个氦核提供。另外2%的能量由碳-氮-氧循环将四个氢核聚变为一个氦核提供。反之，如果类似太阳的恒星质量比太阳大，温度比太阳高，则主要进行碳-氮-氧循环进行氢核聚变。”
　　小问号问:“科学家是如何知道太阳寿命为一百亿年的？”
　　冒号爸爸说:“因为平均到每一个氢核(质子)经过核聚变转化为氦核时，大约提供6电子伏特能量。为了估算太阳寿命，假如太阳全部由氢核组成，将太阳质量除以氢核质量就得到太阳氢核总个数，再乘以每个氢核聚变为氦核释放的6电子伏特，就得到太阳全部氢聚变为氦核释放的总能量，再把这个能量除以太阳的光度就得到太阳的寿命。这个数值就是100亿年。这里，光度就是太阳表面每秒钟释放的总光能。太阳光度可以这样计算，以太阳到地球距离为半径的大球体的表面积乘以太阳照射到地面单位面积在单位时间内的能量，也就是太阳常数确定。这个常数是可以观测的。”
　　感叹号问:“太阳的结构是怎样的？”
　　冒号爸爸说:“按照标准恒星(太阳)结构模型，由内向外，依次是核聚变中心、辐射区、对流区、光球层、色球层、日冕6个部分组成。但是，王为民提出在恒星中心应该存在一个粒子物理反应中心，因为这里温度最高，而光子是玻色子，根据量子力学，玻色子有群居的统计行为，也就是光子喜欢处于其它光子相同的量子态，使处于相同量子态的光子数目越来越多，它们在恒星中心相互碰撞，以波粒二象性中的粒子状态相互碰撞增加能量，形成王为民光子链式能量递增机制。最终使光子具有相互碰撞产生正反粒子，比如正反电子、正反中微子、正反介子、正反重子、正反超重子的能量，而这些正反粒子又可以相互湮灭产生2至3个光子。所以，在恒星中心形成一个王为民粒子物理反应中心。这样，恒星的结构就变成了由内向外的王为民粒子物理反应中心、核聚变区、辐射区、对流区、光球层、色球层、日冕层一共7个区域。”
　　感叹号问:“如果按照王为民恒星结构模型共分7个区域，恒星中心王为民粒子物理反应中心温度最高，那么，是不是将引发恒星由氢核聚变为氦核，再聚变为锂核、铍核等等，直到聚变为铁核的全部核聚变反应？如果这样的话，恒星将快速将核能释放完毕，恒星寿命将变得极其短暂，甚至引发恒星瞬时大爆炸。事实不是这样的。”
　　冒号爸爸说:“王为民恒星结构模型虽然比标准恒星结构模型多一个温度特别高的王为民粒子物理反应中心，但是，由于恒星核聚变区因为高温带正电(温差电)，对带不同正电荷的氢核、氦核、锂核、铍核等等原子核有排斥作用，带正核电荷越多，与核聚变中心的电荷排斥力就越大，将它排斥得更加远离恒星核聚变中心，没有机会参与核聚变，因为电磁力要远远大于引力，所以静电排斥决定了带核电荷少的氢核最靠近王为民粒子物理反应中心的高温区，最先参与核聚变。当氢核全部聚变为氦核以后，氦核才有机会更接近王为民粒子物理反应中心，在这个中心的附近边缘进行新的核聚变。所以，太阳经过50亿年后，将太阳上的全部氢核聚变为氦核以后，太阳内部将引发氦核聚变，因为氦核聚变将比氢核聚变释放更多的能量，所以，太阳温度急剧上升，太阳发生膨胀，成为一颗红巨星。由此可见，王为民粒子物理反应中心周围的核聚变区按照元素所带正电荷的多少，形成了不同的带电圈层。带核电荷越少越靠近王为民粒子物理反应中心；反之，就更远离王为民粒子物理反应中心。王为民粒子物理反应中心的存在并不影响恒星核聚变的顺序，恒星的演化和标准恒星结构模型基本一致，可以正常解释人类目前业已观测证实了的天文现象。还可能以王为民恒星结构模型作为基础，解释标准恒星结构模型无法解释的恒星观测现象。”
　　感叹号问:“什么恒星观测现象，标准恒星结构模型不能解释？”
　　冒号爸爸说:“根据标准恒星结构模型预言的太阳产生的中微子数量是实验观测中微子数量的3倍。也就是所谓太阳中微子丢失之谜，这是标准恒星结构模型不能解释的。”
　　感叹号问:“王为民恒星结构模型能够解释吗？”
　　冒号爸爸说:“对于太阳中微子丢失之谜，现在的解释是发生了中微子震荡。所以，原因不怪标准恒星结构模型是不是正确的。”
　　感叹号问:“什么是中微子震荡？”
　　冒号爸爸说:“最早，科学家认为中微子静质量为零，类似光子，以光速运动。为了解释太阳中微子丢失之谜，科学家假定中微子有极小的静质量。并且存在三种中微子，即电子中微子、缪子中微子、陶子中微子三种，并且随着中微子在一定传播距离后就在这三种中微子之间来回交替变换，这就是所谓的中微子震荡，而实验测量的某一种中微子的数量自然就比太阳产生的中微子数量少。只有太阳产生中微子数量的三分之一。由于有越来越多的实验支持中微子震荡，所以太阳中微子丢失之谜算是得到了圆满解释。”
　　小问号说:“既然如此，王为民恒星结构模型的优势还是没有显现出来哟？”
　　冒号爸爸说:“王为民恒星结构模型能够解释宇宙中很多不明伽马射线源，而伽马射线恰好是恒星王为民粒子物理反应中心光子碰撞或者正反粒子湮灭等方式产生。王为民粒子物理反应中心是自然界的天然粒子物理实验室，比起人类制造的正反粒子对撞加速器不知要强大多少倍。那种认为自然界的粒子物理反应只在宇宙大爆炸过程中产生的观点明显过时。就是在太阳的中心也存在比欧洲大型质子对撞机更加强大的粒子对撞过程，而不是仅仅限于氢核聚变为氦核的核反应过程。改变了人类的认识，王为民恒星结构模型会有更多更好的实际应用，而现在只是这个科学理论刚刚提出和传播的开始。”

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