原來太陽的壽命是這樣算出來的

問：怎樣通過經典物理學來計算太陽的年齡？據估計大約為100億年，這是計算出來的嗎？

答：這有點超出經典物理學，不過，可以通過一種非常簡單的計算來估計太陽的壽命。

首先，目前太陽的年齡約為50億年，這個數字是通過對太陽系中的天體進行放射性測定年代而確定的，這些天體是已知與太陽大約在同一時間內形成。

在太陽變成紅巨星之前的太陽壽命總年數約為100億年，這意味著太陽還能持續燃燒50億年。這可以通過假設當太陽耗盡使其保持明亮的能量之後會「死亡」來計算出。即太陽的壽命是等於太陽的可以轉化成光能的總能量除以太陽釋放出能量的速率，公式如下：

壽命 = 總能量 / 釋放出能量的速率

太陽釋放出能量（光度）的速率大約是3.8 x 10^26瓦（也就是38後面有25個0瓦——相當於非常非常多的電燈泡)。這個數字可以通過測量太陽出現在地球上的亮度以及它與我們的距離來確定。

需要一些額外的知識（例如核物理學）來理解太陽消耗的總能量。我們知道，太陽之所以能釋放出光和熱是通過其核心的核反應：把四個氫原子聚變成一個氦原子。從元素周期表上可以看到，一個氦原子的質量要略微小於四個氫原子的質量總和，計算可知大約有0.7%的原始質量已經「消失」。而這些「失蹤質量」實際上是轉化為能量，這就是使得太陽發光的能量。因此，利用揭示了質量和能量之間轉換的愛因斯坦著名的質能方程E=mc^2，就可得到太陽可獲得的能量為：

E = 0.007 x M c^2

其中c是光速，M是太陽可進行核反應那部分的質量。

現在，事實證明，只有太陽的中心部分是處於足夠高的溫度來進行這些核聚變反應。這將需要使用一個太陽結構的詳細模型來精確計算出太陽有多少部分是處於足夠高的溫度，但如果我們只是進行估算的話，我們可以認為大約有占太陽質量10%的太陽中心部分有足夠高的溫度進行核反應。然後，我們就可以得到下面的公式：

E = 0.007 x 0.1 x Msun c^2

其中Msun是太陽的總質量，為2 x 10^30千克。因此，我們可以計算出太陽的總能量消耗大約是1.3 x 10^44焦耳。然後再除以太陽釋放出能量的速率3.8 x 10^26瓦，可以計算得到太陽的總壽命大約是100億年。

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