寿命=(能量)/(太阳释放能量的速率[能量/时间])太阳发出能量(其亮度)的速率约为3.8x10的26次方,这个数字可以通过测量太阳从地球上出现的亮度以及太阳离我们的距离来确定。您将需要使用一个详细的模型的太阳结构找出多少太阳在足够高的温度,但如果我们只是估计的事情我们可以说10%的太阳的质量是太阳的中心部分,热得足以接受核反应。
1、如何算出太阳的寿命还剩多少?
根据目前的计算方式,太阳在变成红巨星之前的总寿命大约是100亿年。这个过程发生的时间大约是太阳可以转化为光的总能量除以太阳释放能量的速度,或者:寿命=(能量)/(太阳释放能量的速率[能量/时间])太阳发出能量(其亮度)的速率约为3.8x10的26次方,这个数字可以通过测量太阳从地球上出现的亮度以及太阳离我们的距离来确定,
我们知道太阳通过核心的核反应而发光,核反应将四个氢原子转化为一个氦原子。如果你看元素周期表,你会发现一个氦原子的质量比四个氢原子加起来的质量要小,其中大约0.7%的原始物质已经“消失”,这个“缺失的质量”转化为能量,而这就是导致太阳发光的能量。因此,用爱因斯坦著名的公式E=mc2求质量与能量的转换,我们得到太阳的可用能量为:E=0.007xMc2其中c为光速,M为太阳中能够发生上述核反应的质量,
现在,我们发现只有太阳的中心部分处于足够高的温度来进行这些反应。您将需要使用一个详细的模型的太阳结构找出多少太阳在足够高的温度,但如果我们只是估计的事情我们可以说10%的太阳的质量是太阳的中心部分,热得足以接受核反应,然后,我们有:E=0.007x0.1xMsunc2其中Msun是太阳的总质量,2x10的30次方千克。
2、太阳的质量是怎么计算出来的?
当然不会用弹簧秤去称,太阳质量一般可以由万有引力公式得到。那么根据万有引力公式:我们可以得出:地球与太阳间的引力:F=GMm/r*r(G是引力常数,M是太阳质量,m是地球质量,r是地球与太阳的距离)地球受的向心力:F=ma=mv*v/r(v是地球公转的线速度,可以通过日地距离和公转周期1年算出)通过这两个式子联立就可以计算出太阳的质量,
太阳对地球的万有引力为与地球公转的向心力两者是相等的,联立两个式子,约去地球质量m,即可得到太阳质量M=v*v*r/G也可以尝试通过下面的一些公式导出太阳质量:总之,只需要万有引力常数G,其他的参数总有办法的。而这个数值得出就是由著名的卡文迪许扭称实验完成的:具体过程就参考中学教科书吧,总之,有了万有引力公式与万有引力常数,就可以把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对物理学、天文学的发展产生了深远的影响。