回顾：太阳已“燃烧”了几十亿年，为什么“燃料”还没用完？还能烧多久？

当我们把视线投向太空，能否想到天体也和人类一样，有着自己的命运呢？

比如人类所处的太阳系，它中心的那颗恒星——太阳，也有油尽灯枯的一天，也有寿命终结的时刻，而当太阳熄灭的那一刻，地球上将是一片死寂，人类也将不复存在。

目前留给人类的时间，还有多少呢？

太阳还能存在多少年？

不少科学家说太阳还能燃烧50亿年，那么，这是否意味着人类还有最多50亿年的寿命呢？实则不然，根据估算，人类的寿命还要打个两折——没错，人类在地球上，至多只能再存在10亿年了。为什么会出现这种状况呢？

这里就要从太阳的诞生开始说起了。

作为太阳系中唯一的一颗恒星，太阳质量巨大，其内部温度甚至高达1500万摄氏度，压力相当于3000亿个大气压，

而早就它这样高温高压环境的，根据天文学家演算推测，太阳大约是在46亿年前，由一片巨量的分子云坍塌而形成的。

起初只是寒冷的星云，但是由于超新星爆发，这片星云迅速凝结，越聚越多，大量的氢原子经过挤压变成氦原子，从而产生了剧烈的核聚变，形成了太阳。

如今的太阳，每时每刻都在进行着剧烈的核聚变反应，每秒钟约有6吨左右的氢转变为几乎同等质量的氦，太阳就是一个庞大的核聚变反应堆，而这些核聚变产生的能量，也为我们地球带来的光和热。

然而太阳上的氢不是无限的。当太阳的氢完全烧尽了之后，太阳有可能会先体积膨胀，然后发生爆炸，爆炸中喷发的物质会形成新的星云。

爆炸之后的太阳核心会经过重力塌陷收缩为白矮星。白矮星是由电子构成的星球，体积会随着指令的增加而逐渐减少，密度也会越来越大，最后塌陷的白矮星再次爆炸，太阳进一步收缩成自转速度超快、引力超强的中子星。

其表面将越过现在的地球轨道20%，亮度是现在的3000倍。不过科学家们推算，太阳的寿命约为110亿年，而目前的太阳正处在生命周期的壮年时代，确实还可以再燃烧50亿年。

人类最后的十亿年

太阳还能燃烧50亿年，那为什么说人类只有十亿年的历史了呢？

这是因为从太阳膨胀到最后变为中子星也是一个漫长而缓慢的过程，而当太阳膨胀时，体积会增加到现在的200倍，那时候地球早就直接被吞没了。

科学家又给出了一组惊人的数据，也许不用等到太阳膨胀，人类就将面临严重的生存危机。太阳的光度哪怕只提高10%，地球上的海洋湖泊就会蒸发消失，地表则会引发剧烈的森林大火，地面温度急剧上升，生命也将遭受灭顶之灾。

十亿年也许对于我们地球上人类的寿命而言很漫长，可对于庞大的宇宙来说，只是短暂的一瞬间而已。

想想地球的年龄都有46亿年，宇宙的年龄更是在137亿年上下，相比之下，十亿年的时光只不过是宇宙漫长岁月中的一个零头。况且人类未来还有子孙后代，我们的后代要如何面临这场危机呢？

物理学家史蒂芬·霍金就主张彻底抛开现在的地球，移居到太阳系的另一个行星上。SpaceX公司的伊隆·马斯克的火星移民计划正与此方案相同，该公司计划在未来50至100年，帮助人类在火星上建立永久的居所。

可以肯定地说，我们将无法亲眼目睹太阳膨胀至地球的那一天。但我们依然希望今天的人类做出的努力，将在遥远的未来帮助地球上的人类安然度过危机。

当然，十亿年后，没准我们人类的科技早已突飞猛进，早已离开地球，去别的星球定居了！这毕竟是超出我们人类想象的一个时间跨度，究竟到时候会发生什么，我们无从知晓。

通过模仿太阳，人类能得到永恒的清洁能源？

不过眼下人们最急迫的，还是对于能源的需求。有不少科学家就想到了：如果我们能模拟太阳核聚变的原理，制作出人工可控的核聚变反应，那必将成为未来世界的能量来源，永久解决人类的能源与环境问题。

理论上，核聚变只要有几克氘（重氢）和氚（超重氢）的混合物，这些反应物，就有可能产生一万亿焦耳的能量，足够是发达国家的一个人在60年内所需要的能量。

其实这个想法早在二战末期就已经有科学家开始了相关的实验研究了。苏联、美国、英国都渴望制作出巨型装置产生可控核聚变反应，制造出人工太阳。其中苏联科学家在上世纪五十年代，发明了利用磁场来控制核聚变反应的环形容器——托卡马克。

托克马克采用的是核聚变技术，透过设置适当的环境，促使二个轻原子核相互融合产生能量。以目前用来反应的氘氚为例，氘可以从海水中提取，而氚虽然由宇宙射线产生，在自然界中极其细微，但同样可以从锂和中子的反应中产生，融合过程产生的放射性产物半衰期顶多只有1200年。

通过重复使用产物，理想中甚至就像医院的放射性废弃物一样处置即可，更别提未来还可能找到更适合的第二代、第三代燃料，废弃物的放射性还可能更加降低。绝对是一种可再生利用的清洁能源装置。

托卡马克的核心是个真空区域，外形有点类似于零食小吃甜甜圈。当要进行融合的时候，科学家们先抽空真空室里面的空气和杂质，然后进行充电，装入可限制、控制电线对的磁体系统，最后导入气态燃料。

当这些气态燃料受到极高温度和压力的影响时，内部的粒子就会相互挤压碰撞，从而产生高温，如果温度可以达到摄氏1.5亿度到3亿度之间，就可以克服自然电磁力所产生的排斥力，从而形成聚变反应，释放出巨大的能量。

我国也于1968年之后，加入到了托卡马克装置的研究，并与2003年10月，建立了全世界第一台非圆形截面的全超导托卡马克，获得国际业内的一片好评，并称之为中国的【东方超环】，到了2009年，我们的【东方超环】首次物理放电实验成功。这标志着中国的人造太阳正在一步步走向现实。

转瞬即逝的人造太阳

目前已经有35个国家投入到了可控核聚变的研究中来，然而这么多国家都在研究人造太阳，效果却始终差强人意。一个大问题就是，我们制造的人造太阳，几乎都是转瞬即逝，别说像太阳那样持续燃烧上亿年了，短的甚至连3分钟都不到，就灰飞烟灭了。

问题到底出在哪呢？这是因为太阳的核聚变，会因为在太阳内部产生爆炸后，使得太阳的体积向外膨胀，但由于太阳的质量实在是太大了，强大的质量带来了巨大的引力，这股引力把太阳的外壳向内拉，结果核反应内部的推力和恒星引力造成的塌陷拉力刚好形成了平衡。

也正是因为这种平衡关系，再加上自身丰富的氢元素，让太阳虽然内部时刻产生着核聚变反应，却不至于像氢弹那样一瞬间就爆炸了，反而可以持续不断地产生光和热。

而在托卡马克装置中，在极大高温与压力下，真空区的气态氢燃料会电分解、电离形成等离子，这些等离子会集中到中央，尽量远离内部墙壁，且这些超高温等离子通常在接近内壁前就会迅速消散。

所以很难做到持续性核聚变反应。而且托卡马克的核心装置中，电浆温度要升高到约1.6亿度，这一温度远远大于了太阳的核心温度2700万度，这说明或许在太阳核聚变的背后，还有我们人类未知的秘密。

当然在这个领域上，我国科学家经过不断努力，已经走在了世界的最前列上，就在去年年底，我国科学家在7000万度的条件下，将人工太阳保持了17分36秒，打破了世界纪录，也为今后的核聚变反应应用打下了坚实的科学和实验基础。

虽然目前困难重重，但随着人类探索脚步的加剧，科技的进步必将使得人造太阳或许不再只是遥不可及的梦想。而中国自古就有后羿射日的传说，作为炎黄子孙，对于太阳的崇拜和敬仰也是有感而发的。中国人完全有能力，有技术实现我们的人造太阳梦，从而让我们整个民族傲然屹立在世界的东方！