Dan ist seit etwa 40 Jahren Hausbesitzer und hat fast immer seine eigenen Reparatur- und Verbesserungsarbeiten durchgeführt. Er ist zugelassener Elektriker.

Brennt die Sonne wirklich?

Die schnelle Antwort auf diese Frage lautet: Nein, die Sonne brennt nicht. Zumindest nicht so, wie wir es in unserem täglichen Leben verstehen. Wir sind alle mit Feuer vertraut und verwenden es häufig für eine Vielzahl von Zwecken, aber niemand auf der Erde verwendet die Art von „Feuer“, mit der die Sonne das Licht und die Wärme erzeugt, von denen wir alle abhängig sind.Tatsächlich findet im Herzen unserer Sonne (und auch in allen anderen Sternen) eine Reaktion statt, die große Mengen an Wärme und Licht erzeugt, aber kein Feuer ist. Was wir sehen und fühlen, wenn wir ein Lagerfeuer oder einen Gasherd anzünden, ist eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und anderen chemischen Verbindungen oder Elementen. Die Reaktion in der Sonne ist die Fusion – eine Kernreaktion, die wir erst seit kurzem zu kontrollieren beginnen.

Was ist Feuer?

Dies ist eine chemische Reaktion, die das Element Sauerstoff verwendet, um andere Elemente zu oxidieren. Am häufigsten verbrennen wir organische Verbindungen, die Kohlenstoff enthalten, und das Ergebnis ist die Produktion von Kohlendioxid und Wasser. In diesen Fällen hat sich das Element Sauerstoff mit dem Kohlenstoff und Wasserstoff in den verbrannten Verbindungen zu den neuen Verbindungen verbunden, es wurden jedoch keine neuen Elemente gebildet.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Grundbausteine der Elemente unverändert geblieben sind, dass, obwohl die Kombination von Kohlenstoff und Sauerstoff Kohlendioxid erzeugt hat, immer noch sowohl Kohlenstoff als auch Sauerstoff in dieser Verbindung enthalten ist. Die Wirkung des Kämmens der beiden Elemente hat Energie in Form von Licht und Wärme freigesetzt, genau wie die Sonne, aber die Elemente bleiben intakt und unverändert.Ein solches Feuer kann langsam und gleichmäßig brennen, wie im Fall von Holzkohlebriketts, oder schnell und heftig wie im Fall von Dynamit oder Benzin. So schnell es auch brennt, es ist immer noch eine chemische Reaktion und die freigesetzte Energie ist dadurch ziemlich begrenzt.

Was ist Sonnenfusion?

Die Sonne „brennt“ mit einem Fusions- „Feuer“, aber was bedeutet das? Wir haben bereits die chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und anderen Elementen oder chemischen Verbindungen untersucht, die Licht und Wärme erzeugt, aber die Fusion ist viel anders.

Erinnern Sie sich an die Alchemisten vor Hunderten von Jahren? Wessen Ziel war es, gewöhnliches Eisen in Gold umzuwandeln? Sie hatten die grundlegende Chemie entdeckt, bei der eine Verbindung in eine andere umgewandelt werden konnte, aber innerhalb der einzelnen Elemente hatte sich nichts geändert. Sie hatten immer noch die ursprünglichen Elemente, obwohl die verschiedenen Kombinationen von Elementen unterschiedliche Verbindungen erzeugten. Sie brauchten eine Kernreaktion, keine chemische, um ein Element (Eisen) in ein anderes (Gold) umzuwandeln.Die Fusion, die wir in unserer Sonne sehen, ist das Ergebnis einer solchen Kernreaktion; vier Wasserstoffatome (ein Element) verbinden sich zu einem Heliumatom (ein weiteres Grundelement). Es gibt keinen Wasserstoff mehr; keine Verbindung, die dieses Element noch enthält. Es ist alles durch eine Kernreaktion zu Helium geworden und die resultierende Energiefreisetzung ist im Vergleich zu einem chemischen Feuer enorm. Der eigentliche Prozess ist komplizierter, mit mehreren Zwischenschritten, aber es kommt darauf an, dass Wasserstoff in Helium und viel Energie umgewandelt wird.

Es ist nicht einfach, diesen massiven Solarofen zu warten, um ihn „brennen“ zu lassen. Es erfordert unglaubliche Temperaturen und Drücke, um Wasserstoff dazu zu bringen, zu Helium zu verschmelzen; Die Sonne erreicht es durch die schiere Kraft der Schwerkraft, die ihre massive Größe erzeugt.Die Menschheit hat gelernt, eine Fusionsreaktion zu erzeugen, aber nur eine unkontrollierte in Form einer Bombe – die Wasserstoffbombe nutzt die Fusion auf die gleiche grundlegende Weise wie die Sonne. Eines Tages werden wir vielleicht lernen, die Reaktion im Ofen des Universums zu kontrollieren – ein hohes Ziel, von dem wir aber sicherlich profitieren könnten. Unbegrenzte Energie ohne Umweltverschmutzung oder Abfallprodukte ist etwas, was wir mit unserem unersättlichen Appetit auf immer mehr Energie auf jeden Fall brauchen.Die Sonne besteht hauptsächlich aus Wasserstoff und dem Fusionsprodukt Helium, verbraucht aber pro Sekunde etwa 600 Millionen Tonnen Wasserstoff. Dieser Verbrauch von 600 Millionen Tonnen produziert nur 596 Tonnen Helium; Die verbleibenden 4 Millionen Tonnen Masse zeigen sich als Energie, genau wie Einstein mit seiner berühmten Formel von E = MC ^ 2 vorhergesagt hat. Energie = Masse mal Lichtgeschwindigkeit im Quadrat; das ist eine Menge Energie, wenn 4 Millionen Tonnen pro Sekunde umgewandelt werden!

Eines Tages wird der Sonne der Wasserstoff ausgehen, aber selbst das wird die Fusionsreaktion nicht stoppen; es ist möglich, schwerere Elemente, einschließlich Helium, zu immer schwereren und schwereren Elementen zu verschmelzen. Das Ende ist nur erreicht, wenn der Sonnenkern in Kohlenstoff umgewandelt wird – da Kohlenstoff nicht komprimiert werden kann, hört die Fusion auf. Wenn diese Zeit kommt, wird unsere Sonne sterben, langsam abkühlen und das Sonnensystem wird für immer kalt werden, aber der Prozess des Sterbens eines Sterns ist lang und langwierig und wird nicht einmal für weitere 5 Milliarden Jahre beginnen.

Sie sehen also, es gibt wirklich kein Geheimnis, wie die Sonne ohne Sauerstoff brennen kann, weil sie überhaupt nicht wirklich „brennt“. Was wir in der Sonne „Feuer“ nennen, ist stattdessen eine sehr starke und komplexe Kernreaktion, die nichts mit Sauerstoff oder gar der chemischen Reaktion zu tun hat, die wir als „Brennen“ bezeichnen.

© 2012 Dan Harmon

Dan Harmon (Autor) aus Boise, Idaho am 29.Januar 2018:

Kip:

Die Sonne „brennt“ überhaupt nicht. Wenn etwas brennt, ob Holz, Kohle oder etwas anderes, ist es eine chemische Reaktion, aber die Sonne tut das nicht. Stattdessen gibt es eine Kernreaktion, bei der sich ein Element in ein anderes verwandelt und dabei riesige Mengen an Energie freisetzt.Martie Coetser aus Südafrika am 02.Februar 2014:

Absolut faszinierend! Schön dich kennenzulernen, wilderness 🙂

Silva Hayes aus Spicewood, Texas am 07. Januar 2013:

Genial und beängstigend zum Nachdenken. Wow. Vielen Dank für einen wirklich aufschlussreichen Artikel.

Dan Harmon (Autor) aus Boise, Idaho am 05. August 2012:Tatsächlich ist die Reaktion komplexer als die einfache Kombination von zwei Wasserstoffatomen zu Helium, und es sind mehrere Zwischenschritte erforderlich. Das Endergebnis ist jedoch, wie Sie sagen; Wasserstoff wird zu Helium plus Energie.

Während wir die Energie der Sonne jetzt nutzen, gibt es Probleme mit nördlichen Breitengraden, bewölkten Tagen, Nachtzeiten usw. Nutzbare Fusionsenergie ist meiner Meinung nach nur eine Frage der Zeit und der Arbeit und wird allem, was wir heute verwenden, weit vorzuziehen sein.

conradofontanilla aus Philippinen am 31.Juli 2012:

Voted useful. Soweit ich weiß, sind zwei Wasserstoffatome beteiligt. Unter hohem Druck und hoher Energie verbinden sich ihre Protonen. Wenn sie sich kombinieren, setzen sie viel mehr Energie frei als die, mit der sie kombiniert wurden. Ich habe eine Nabe „Urknalltheorie, Ursprung des Universums: Was ist das Geheimnis?“ Ausgearbeitet sind Formeln, die die Urknalltheorie ausmachen.

Es gibt jetzt Geräte, die verwendet werden, um die Energie der Fusion zu nutzen, aber bisher groß und umständlich. Die Nutzung der Sonnenenergie mittels Sonnenkollektoren ist jetzt verfügbar und sehr praktisch.

Dan Harmon (Autor) aus Boise, Idaho am 08.Juni 2012:

@RTalloni: Schön, dass es dir gefallen hat und du etwas Neues gelernt hast.

Ja, es gibt immer Pläne – die Menschheit braucht jedes Jahr mehr Energie und sie kann von der Sonne kommen. Plus, wenn wir jemals lernen, die Reaktion der Sonne tatsächlich zu kontrollieren, wird es uns allen sehr zugute kommen.

RTalloni am 08. Juni 2012:

Vielen Dank für einen Blick auf die Sonnenfusion im Vergleich zum Feuer. Dies ist die Art von Informationen, die ich gerne in meiner Gesäßtasche habe, um Menschen in Momenten des Gesprächs zu überraschen. 🙂 Im Ernst, aber es ist interessant.

Vielleicht gibt es einen Plan für all diese Energie, über den wir sehr wenig wissen.Judi Brown aus Großbritannien am 04.Juni 2012:

Interessant und leicht verständlich, selbst für einen Physik-Idioten wie mich!

Abgestimmt usw