第十章 永遠別打擾一顆恒星

如果我們嚐試用水澆滅太陽，那會如何？

太陽對於地球是不可或缺的。如果它不存在，我們的地球就會在漆黑、寒冷的宇宙中毫無目的地四處遊**，生命也絕不可能繼續繁衍。但這一論斷僅在保持現在的地質時代、日地距離以及地球公轉軌道不變的條件下成立。因為數十億年後的太陽特別大，特別熱，地球上的生命將會消失。此外，如果我們離太陽更近一些，或更遠一些，就不會形成適合生命發展的氣候條件了。總之，現有環境是完美的，沒有任何理由改變這些環境。

但我們假設，出於某個神秘的原因，在某個炎熱的夏天早晨，人類想要熄滅天空中閃閃發光的那個可惡的火球。怎麽做呢？他們決定用水，用好多水：畢竟人人都知道水能滅火。那將會發生什麽？

在闡述接下來會發生什麽之前，有必要明確一件事：實際上，我們的太**本不是火球。火災的本質是某物質接觸氧氣後燃燒並釋放出一定能量的化學反應。我們都知道滅火的方法之一是隔絕空氣：將燃燒物體蓋住，使其隔絕氧氣。比如，要熄滅蠟燭，可以用一個容器把它蓋上。不過，太空裏沒有氧氣。太空實際上是真空，所以在很多科幻片裏，如果太空艙裏某物著火了，最好的滅火辦法是打開艙門，讓空氣流出去。

我們的太陽與此完全不同，它的熱量來源比一場火災的原因複雜多了。在太陽內部，或是在任何一顆恒星內部，產生能量的是核聚變，氫核變成氦核的過程便是在高壓（最高可達地表壓強的3400億倍）、高溫（最高達1500萬攝氏度）條件下發生的核聚變。這種聚變完成後會釋放出巨大能量。這類聚變反應的名稱是“質子-質子反應”（fusione “protone-protone”），它是太陽上氦元素的主要來源。幾乎所有能量都是這麽產生的，所以，氫是太陽最主要的燃料。或許首先我們可以想象，如果嚐試用和太陽等大的一“桶”水澆滅它，將會發生什麽。當然了，我們假設能夠找到這麽多的水，並且有足夠大的火箭運送這些水，並確保它們不會在太陽附近因溫度過高而蒸發。

水蒸氣（化學式為H2O，即兩個氫原子與一個氧原子）會分解為它的原料（氫和氧）——我們把水潑向太陽得到的唯一結果是太陽變得更大、更熱。一個比現在更大的太陽會對其核心產生更大的引力和壓力，使參與核聚變反應的氫增多，於是產生的能量也會增加。這無異於火上澆油。

為了理解事情將有多糟糕，有必要解釋氧原子在脫離水分子後會做什麽。“質子-質子反應”不是太陽產生能量的唯一來源，還有另一個核聚變反應能產生能量，它叫“碳-氮-氧循環”（ciclo carbonio-azoto-ossigeno），或稱“CNO循環”。這一過程產生的能量占太陽總產能的一小部分（約1/100）。但對於比太陽大20%～30%的恒星來說，這一過程釋放的能量卻是最多的。實際上，如果一顆恒星的質量是太陽的1.3倍以上，那麽CNO循環便是它最主要的能量來源。而在質量不足太陽1.3倍的恒星內部，最主要的則是“質子-質子反應”。這正是第二個問題：一方麵，通過輸入氧元素，我們給這些CNO反應提供了更多原料；另一方麵，我們潑到太陽上的水會使太陽的質量幾乎翻一倍，“新”太陽將會是“摻水”前的1.7倍。所以CNO循環將會變成太陽上最主要的產能反應。這就是人們常說的幫倒忙：本想熄滅太陽的我們，卻把它變得更大、更熱、更“怒火中燒”了。

我們將會看見比原來亮6倍的太陽，其表麵溫度更高了，高了約1500℃，體積也更大：我們看見的不再是一個橙色的球，而是一個近乎發白的淺藍色的巨星（因為更熱），它會釋放出不計其數的紫外線。我們知道紫外線對身體健康危害極大。現在我們有臭氧層保護，但麵對新的太陽，臭氧層也無能為力。我們的生物圈很可能會被燒焦，表麵和地下幾米內的生物將無一生還。由於溫度過高，在地球上最熱的區域，我們甚至會看見海洋燃燒起來。唯一可能躲過此劫的辦法就是到地表以下，待在數千米下的地洞裏，重返地麵希望渺茫，停留幾秒也不行，除非某種防護服有高科技裝置，能保護我們躲避致命的輻射。藍色的天空和迷人的日落在幾代人以後也許會變為傳說。

好消息是，至少不用擔心太陽爆炸變成超新星了：要想變成超新星，它的質量必須是現在的8倍。要真是這樣，我們就平安無事了：一旦氫元素消耗殆盡，我們的太陽就會變成一個紅巨星，最終很可能變成一顆白矮星，結束自己的生命。然而太陽變大將會縮短它的壽命。事實上，一顆恒星的質量越大，它的存活時間就越短。我們的太陽能活100億年左右，有些恒星更大，壽命不超過1千萬年。讓太陽變大很可能會導致它的壽命縮短到30億年以內。說得更清楚一點：如果太陽體積是現在的1.7倍，那它早該消亡了。地球上的生命根本不會演化成現在的樣子，最多隻能出現早期微生物。

但我們的目標是熄滅太陽，而不是讓它變得更熱、更大、更可惡。真沒辦法讓它熄滅嗎？我們說過，產生能量和熱量的是太陽核內發生的核聚變反應。我們知道這些反應發生的條件是超高壓和超高溫，那麽隻要減壓、降溫，直到“關閉”核聚變反應。很簡單，不是嗎？數據表明，如果要實現這個想法，那麽將水潑到太陽上的速度就得達到光速，這樣做能成功讓我們的太陽變成碎片，它的質量將會減小，對核心產生的壓力也會隨之減小。最終溫度降低至終止所有核反應。大功告成，我們熄滅了太陽，將地球從被烤熟的命運中拯救了出來。隻可惜，我們將回到一片漆黑之中，並且再過幾個月，氣溫會降到-80℃左右。世界上幾乎所有動植物都會死亡。我們的地球將變成木星的某些衛星或土星那樣冰天雪地的世界，液態水隻存在於厚厚的冰層下。幾年後溫度將會更低，不僅地表覆蓋上一層幾米厚的冰，就連大氣都會結成冰落到地上。

人類，或至少活下來的人，可能隻得住到深海裏去，將海底地熱能源作為主要的能量來源。不僅如此，由於質量減小，太陽的引力也會減小，而地球繞其公轉正是因為引力作用。地球將會失去宇宙中的參照點，和太陽係裏的其他行星一起朝太空深處直線飛去，徘徊在銀河係的迷宮裏數百萬乃至數十億年。

真棒！我們本想熄滅太陽，現在最好的結局卻是被煮熟或冷凍結冰，在黑暗宇宙中無止境地漂泊。算了，還是換一個消遣方式吧。