日出而作，日落而息是人類不變的習慣。我們追逐著太陽而生，太陽就是生命的源泉。如果沒有了太陽我們將陷入一個黑暗的世界，一切物質開始消亡，植物不能進行光合作用，氧氣急劇消耗，曾經璀璨的文明隕落在無邊的黑夜中。太陽驅逐了黑夜和寒冷帶給世間光明和溫暖，給生命指明瞭前進的方向。

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Tips：太陽和其它天體一樣，也在圍繞自己的軸心自西向東自轉，但觀測和研究表明，太陽表面不同的緯度處，自轉速度不一樣。

太陽的燃燒，讓星空活躍起來，讓生命在地球上落戶安家。陽光是地球能量的主要來源，是地球生命賴以存活的生命之光。地球上存在的諸如石油、天然氣、煤炭等化石能源都源自於太陽無私的饋贈。太陽從46億年前，開始照耀這片星域，直到今天風采依舊，光芒四射，這裡就有一個腦洞，為什麼燒了46億年，太陽還沒燒完呢？

日出東方

從遠古時代開始，人們就追逐著太陽，因為太陽帶給世界生機，驅趕走寒冷的黑夜。那時的人們並不明白太陽到底是什麼，但這並不妨礙人們愛戴它、歌頌它、神化它。上古時代，我國先民們認為太陽是冒著火的三足金烏，他們生活在湯谷的扶桑神樹之上，早上從扶桑樹上升起，晚上又回到樹上休息。

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Tips：日光浴，俗稱曬太陽，是一種藉助陽光來健膚治病的自然療法。根據有關專家的說法，人的細菌感染，先從面板開始，經常接受日光浴，可以有效殺菌或對細菌起抑制作用。

在古老的三星堆文明中，也存在太陽神鳥的傳說，人們將它視為神靈，為它舉辦祭祀取悅它、讚美它，希冀得到庇護，出戰則戰無不勝，種田則五穀豐登。

在歐洲，希臘神話中，太陽是擬人化的神靈，早期是赫利俄斯，後來是阿波羅，他們駕馭四匹駿馬拉乘的太陽金車，從東到西，從清晨到黃昏，向人間撒下光明，驅逐疾病與寒冷。在埃及和瑪雅神話中，太陽神就是創世神，太陽創造了世間的一切，是萬物的主宰，人類是太陽神的子民，因此得他庇佑成為地上的主人。這是神話時代，人們對太陽的認知和敬畏。

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Tips：赫利俄斯Helios，是古希臘神話中的太陽神。在後世神話中，他與阿波羅被逐漸混為一體。在羅馬他被稱為索爾Sol。

我國從夏商周時代開始，就開始觀測太陽來指導農業生產和編纂日曆，計算時間。抱著如此淳樸的願望，國家設立了專門的史官開始了對太陽的觀測。我國典籍《尚書》中記載了發生在夏朝的一次日食現象。漢代的典籍《五行志》上記載了：“日出黃，有黑氣大如錢，居日中央。”這是人類觀測到的最早的太陽黑子現象。歐洲在1605年才透過望遠鏡發現太陽黑子現象。

漢代典籍《說文解字》上如此解釋太陽，他說：“日，實也，大易之精不虧，從○一象形。凡日之屬皆從日。日古文象形”。人類對太陽的瞭解就是一個發光的大火球，白天從地平線上升起，晚上墜入海中夜幕降臨。人類在很長的時間裡，都將太陽神化。特別在希臘等地，人們為太陽神建立起巨大的神像和宏偉的宮殿，甚至還選派神官和侍女去宮殿中侍奉神靈，十分的虔誠。

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Tips：日食solar eclipse，又叫做日蝕，是月球運動到太陽和地球中間，如果三者正好處在一條直線時，月球就會擋住太陽射向地球的光，月球身後的黑影正好落到地球上，這時發生日食現象。

太陽不僅給世界帶去了光明，觀察太陽的位置還能計算出我們的時間，我國古代人民根據陶陽的位置移動將一天分為12個時辰並建造日晷來認識時間。在歐洲一些國家也有類似日晷的指示時間的建築，比如英國的巨石陣可以準確的標示出冬至或夏至至點的方向，瑪雅的石柱可以指示出一天的時間，墨西哥艾爾堡金字塔能夠準確的指示出春分和秋分的時間。

太陽的起源

公元前1000年前，生活在美索不達米亞平原上的古巴比倫人開始思考天上的太陽到底是什麼。在不懈的觀察中，脖子都快望斷了，他們發現太陽是圍繞著黃道做不規則運動的恆星。幾百年過去，時間跳轉到古希臘時代，一位有名的哲學家這樣解釋太陽，他推斷太陽是一個燃燒著火焰的金屬球，比傳說中太陽神赫利俄斯的太陽金車還大。

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Tips：日晷一般指日晷儀。日晷儀也稱日晷，是觀測日影記時的儀器，主要是根據日影的位置，以指定當時的時辰或刻數，是我國古代較為普遍使用的計時儀器。

公元前三世紀，古希臘哲學家、天文學家阿里斯塔克斯提出了太陽是宇宙的中心，地球是圍繞著太陽運轉的理論，但是這個理論並不為亞里士多德在內的主流人士所認可。直到16世紀，哥白尼才建立了完整的日心說體系，並在布魯尼的發展下成為歐洲世界的顯學。

17世紀，望遠鏡的發明使天文學家們可以更直觀地觀察太陽，1609年伽利略在望遠鏡中觀察到了太陽黑子現象，神秘的太陽終於露出了面紗的一角。此後人們對太陽的發現如過江之鯽，數不勝數。1851年，在日食中拍攝到了第一張日冕照片。1859年人們發現了太陽耀斑。

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Tips：太陽黑子的常規觀測不僅讓我們認識到太陽黑子自身的變化規律，同時也揭示了太陽上的其他現象和規律。

時間快進到現代科學初期，人們不再侷限於對太陽的觀測，而開始思考太陽是怎麼形成的，它巨大的能源從何而來，何以能夠照耀世間。著名的天文學者凱爾文爵士提出一個大膽的假設，他認為太陽是一個正在急速冷卻的水球，現在發射出的光和熱都是儲藏在球體中心的熱能。但這個假說很快就被打破了，取而代之的是約瑟夫·洛克爾的隕石說。

直到1904年，盧瑟福才提出了一個受眾廣泛，理論基礎紮實的假說。這個假說就是太陽所輸出的光和熱都是源自於內部的熱源，並提出可能是內部熱源物質的放射性衰變提供的能量。1920年，天文學家亞瑟·愛丁頓爵士在盧瑟福的基礎上進一步提出，太陽核心的溫度和壓力導致

核聚變

將氫元素轉換成了氦原子核，從而產生了能量。

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Tips：放射性衰變，不穩定原子核自發地放射出射線而轉變為另一種原子核的過程。在絕大多數的核素是不穩定的，它們會自發的銳變，變成另一種核素，同時放出各種射線，這就叫做放射性衰變

天體物理學家加波施金在5年之後證實了氫元素在太陽系中處於優勢地位。1938年，天體物理學家漢斯·貝特提出了太陽內部的質子-質子鏈反應和碳氮氧迴圈兩種核反應過程，闡述了太陽的能源機制。20世紀中期，物理學泰斗愛因斯坦的質能方程E = mc2， 證實了太陽的能量來源於內部的核聚變反應。

太陽的聚變反應

太陽是太陽系的中心，它的表面交織著熱等離子和磁場，溫度十分高。它的直徑約為1，392，000（1。392×106）公里，是地球直徑的109倍，質量是2×1030千克，約為地球質量的333000倍，戰太陽系總質量的99。86%。太陽的化學元素中，氫元素佔絕對的上風，整個太陽中約3/4都是氫，氦約佔1/4，剩下的包括氧、碳、鐵等元素的質量少於2%。

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Tips：塞西莉亞·佩恩-加波施金1900年5月10日－1979年12月7日）是一位美籍英國女性天文學家，於1925年首次提出恆星主要由氫和氦所組成，雖然這和當時的傳統看法相抵。

正如上述所言，太陽的能量來自於內部的核聚變反應。太陽內部的物質密度高達150 g/cm3，溫度接近1，360萬K，在這裡無時不刻地進行著核聚變反應。每秒大約將進行9。2×1037次的質子—質子鏈反應（核聚變的一種），消耗6。2億噸的氫，將氫原子聚變轉化成氦原子核。

這個反應中，4個氫原子核在高溫高壓的作用下轉變成為氦原子核，每秒大約有3。7×1038個質子成為氦原子核，相當於大約每秒6。2×1011千克。每次氫原子核聚合成氦時，大約會有0。7%的質量轉化成能量，也就是說一次轉換太陽就要損耗0。7%的質量。因此，太陽每秒就要消耗426萬噸的質量，並釋放出3。846×1026 W的能量，這相當於每秒鐘產生9。192×1010 百萬噸TNT炸藥爆炸的能量。

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Tips：氦原子核是某些放射性物質衰變時放射出來的粒子，由兩個質子和兩個中子構成，，也叫做α粒子，帶兩個單位正電荷，質量為氫原子的4倍，速度每秒可達兩萬公里。

根據天文學家對太陽年齡的預測，它的年齡大概有46億年，平均一秒有3。7×1038的聚變反應發生，一秒鐘損失的質量是0。7%X3。7×1038，46億年下來就有100多個地球的質量。不過太陽的質量本來就是地球的333000倍，所以損失100個地球，也只是灑灑水，不必擔心太陽會燒沒。

太陽為什麼沒燒完？

這是因為太陽並未將其所有的能量都用在核聚變反應中，並且太陽的核聚變也只發生在太陽的核心。只有那裡才滿足核聚變反應的種種條件。有的人可能會問，既然太陽內部時時刻刻都在發生著如此劇烈的核聚變，產生的能量相當於廣島上空爆炸的核彈，那麼太陽為何還能存在呢？

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Tips：核彈是指利用爆炸性核反應釋放出的巨大能量對目標造成殺傷破壞作用的武器。爆炸性核反應是利用能自持快速進行的原子核裂變或聚變反應，瞬間釋放出巨大能量產生的核反應爆炸。

這是因為力量的相互作用，使太陽處在一個動態平衡之中，保持一個穩定的狀態。太陽核聚變產生的能量是由內向外的，而這正好恆星的萬有引力相抵消。這就是太陽不爆炸的原因之一。但是太陽的燃燒並不是永恆的，科學家預測太陽的壽命還有50年，50年之後，太陽會因為劇烈的核反應，而燃燒得更加迅猛，最終將內部的氫原子消耗一空，最終成為一顆膨脹的紅巨星。

太陽的應用

太陽是人類賴以生存的生命之源，地球上一切生物的活動都離不開太陽。大氣迴圈、光合作用、晝夜更替、四季輪轉都是太陽的作用。對天文學家來說，透過研究太陽，我們能夠知道宇宙的演化和地球的演進過程，認識地球的形成，為我們研究其他行星打下堅實基礎。

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Tips：紅巨星是恆星燃燒到後期所經歷的一個較短的不穩定階段，根據恆星質量的不同，歷時只有數百萬年不等，這與恆星幾十億年甚至上百億年的穩定期相比是非常短暫的。

首先是太陽能發電機，利用太陽能進行大規模發電。主要有兩種轉換方式，一種是從光—熱—電轉換，即利用太陽輻射發出的熱能發電。發電過程如下：先用太陽能集熱器吸收太陽攜帶的熱量將熱能轉換成蒸氣，而後由蒸氣驅動汽輪機帶動發動機發電。另一種則是，光直接到電，一步到位的轉化。其原理是利用光生伏特加效應，將太陽輻射直接轉換成電能，主要應用太陽電池進行轉化。

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Tips：輻射Radiation，指的是由場源發出的電磁能量中一部分脫離場源向遠處傳播，而後不再返回場源的現象，能量以電磁波或粒子如阿爾法粒子、貝塔粒子等的形式向外擴散。

第二個就是太陽能的光熱利用。其基本原理就是將太陽輻射產生的熱能收集起來，之後轉換成其他能量使用。根據用途和溫度不同將太陽能光熱利用分為低溫利用（<200度）和高溫利用（>800度）。其中低溫利用較多，比如說常見的太陽能熱水器、太陽能充電寶、太陽能空調等等。

太陽是植物光和作用的重要前置條件，因此太陽能在生物應用的前景十分廣闊。透過植物的光和作用，可以將太陽能轉換成生物質。目前主要的應用有，速生植物、油料作物和

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Tips：大型海藻是一群肉眼能看見的、絕大多數是多細胞的絲狀體、膜狀體、管狀體或葉狀體植物，他們是無胚的、具葉綠素的、自養的、無真正根、莖、葉分化的孢子植物。

太陽，作為光明的象徵，人類孜孜不倦地追求了幾千年，為的就是一睹太陽的真容。現代科學事業的發展，讓我們圓了夢想，我們知道了太陽的起源，知道了太陽並不是冒著火的三足金烏，太陽的熱和光都來自於內部的聚變反應。太陽從人類誕生起，就在指引著人類的方向，今後它仍將作為星辰大海中人類的燈塔，為我們指引航向。