Słońce
W naszej {galaktyce} znajduje się kilkaset miliardów {gwiazd}, lecz tylko jedna z nich jest dla człowieka niezbędna do życia - Słońce. Na tle całej galaktyki Słońce nie wyróżnia się zupełnie niczym - zwykła gwiazda położona w odległości 8,5 kpc od środka Drogi Mlecznej, o przeciętnych rozmiarach. Takich gwiazd są miliony. Jednak gdyby porównać Słońce do naszej najbliższej okolicy, to jest ono największym ciałem w Układzie Słonecznym. Skupia w sobie 99,86% masy całego układu słonecznego. Dostarcza ciepło i światło do wszystkich dziewięciu {planet}. Jest jeszcze jedna, najistotniejsza z cech która sprawia, że Słońce jest niepowtarzalne - tylko na jednej znanej dotychczas planecie rozwinęło się życie. Planeta ta krąży natomiast wokół Słońca.
Wiek Słońca określa się obecnie na około 4,6 miliarda lat. Jest to możliwe dzięki obserwacjom zmian, które zaszły w Słońcu, i porównywaniu ich z przypuszczalnym wyglądem gwiazdy tej samej klasy, która jest jeszcze młoda. Najważniejsze czynniki brane pod uwagę, to rozmiar gwiazdy i jej jasność. Na przykład, od chwili swych narodzin, Słońce zwiększyło swój promień o 1/10 obecnej wartości, i jasność o około 3/10 obecnej wartości. Średnica Słońca wynosi 1 392 000 kilometrów i jest 330 tysięcy razy cięższe od naszej planety. W Słońcu zmieściłoby się 1 304 000 planet wielkości Ziemi. Temperatura na powierzchni Słońca wynosi 6000 tysięcy stopni, lecz w centrum gwiazdy wzrasta aż do 1,5x107 stopni kelwina Otwórz słowniczekKelwin - jest jednostką temperatury niezwykle rzadko używaną w codziennym życiu. Obecnie najczęściej spotkać możemy się z temperaturą wyrażoną w stopniach Celsjusza lub, na przykład w USA, Farenheita. Jednak skala temperatury Kelwina nie zostanie szybko zapomniana ponieważ jest powszechnie wykorzystywana w fizyce. Zero stopni w skali Kelwina wynosi nieco poniżej -273 stopni Celsjusza, i jest to najniższa temperatura jaka jest możliwa. Każdy stopień Kelwina jest równy stopniowi Celsjusza, czyli aby przeliczyć temperaturę wyrażoną w stopnicha Kelwina na stopnie Celsjusza wystarczy odjąć od niej 273. Więc na przykład 0 stopni Celsjusza to 273 stopnie Celsjusza, a 100 stopni Celsjusza to 373 stopni Kelwina. Ogólnie: T1 = T2 + 273 gdzie T1 to temperatura w skali Celsjusza, zaś T2 to temperatura wyrażona w skali Kelwina. . Słońce jest ogromną kulą gazową składającą się głównie z wodoru Otwórz słowniczekWodór (symbol: H) jest pierwiastkiem najczęściej występującym we Wszechświecie. Spotkać można jego trzy odmiany: stabilny prot oraz deuter (D), a także nistabilny tryt (T). Jest najważniejszym paliwem dla gwiazd - w wyniku spalania w ich wnętrzach przekształca się w inny pierwiastek - hel. Ciekawostką jest fakt, że wodór był kiedyś wykorzystywany do budowy sterowców - jest bowiem lżejszy od powietrza. Obecnie używa się go podczas przeprowadzania reakcji jądrowych czy jako paliwo rakietowe. (72,7%) i helu (26,2%). W skład Słońca wchodzą także inne substancje, takie jak tlen, azot, magnez, węgiel, krzem i siarka.

budowa słońca
W samym centrum Słońca znajduje się jądro - o promieniu równym 0,25 promienia całego Słońca. W tym miejscu zachodzą reakcje łączenia się wodoru (w ten sposób powstaje hel). Aby te reakcje mogły zajść, muszą zbliżyć się do siebie dwa protony - oba naładowane oczywiście dodatnio, więc zawsze będą się odpychały (zgodnie z prawem Kulomba). Dlatego też, aby mogło dojść do takiego zbliżenia, muszą posiadać odpowiednio wysoką prędkość. A to jest możliwe kiedy panuje wysoka temperatura i gęstość. Te warunki są spełnione tylko w jądrze Słońca (panuje tam ogromny upał - sięgający 16 milionów stopni), dlatego też opisywane reakcje łączenia się wodoru w hel zachodzą tylko tam.
Reakcja przemiany wodoru w hel zachodzi stopniowo. Najpierw dwa protony łączą się tworząc neutrino Otwórz słowniczekNeutrino - niezwykle mała cząstka, będąca leptonem - co oznacza że nie oddziałuje silnie jądrowo. Neutrino posiada energię oraz, czego dowiedziono niedawno, także masę. Neutrino porusza się bardzo szybko, oraz posiada niezwykle małą masę. Dlatego też bez problemu może ono przeniknąć nawet Ziemię czy inną planetę. Kazde neutrino "posiada" takżę swą antycząstkę. Wyróżniamy trzy rodzaje neutrin (nazywane także zapachami): neutrina mionowe, taonowe oraz elektronowe. Obecnie wiadomo, że masa neutrina jest co najmniej 100 tysięcy razy mniejsza od masy elektronu. Wydaje się więc, że można tą masę pominąć. Jednak byłoby to ogromnym błędem, ponieważ jest ona niezwykle ważna w obliczeniach dotyczących nawet ewolucji wszechświata. Już w 1930 roku Wolfgang Pauli stwierdził, że musi istnieć neutrino. Jednak jego obecność potwierdzono doświadczalnie dopiero w 1956 roku (w 1995 roku został za to nagrodzony Frederick Reines). Jednak nawet obecnie badanie właściwości neutrin jest niezwykle trudne, właśnie z powodu ich niesłychanej przenikliwości. Neutrina powstają na przykład w wyniku rozpadów jąder typu beta. , pozyton Otwórz słowniczekPozyton - elektron posiada swoją antycząstkę - czyli cząstkę która się od niego nie różni niczym oprócz liczby leptonowej, momentu magnetycznego oraz znaku ładunku elektrycznego. Taką cząstką jest pozyton (z dodatnim ładunkiem elektrycznym). Zasadniczo, jeżeli widzimy w tekście literę e, to wiemy że chodzi o elektron. Jednak gdy będzie to e+, to wtedy ten plus daje nam do zrozumienia, że jest to pozyton. Podczas zderzenia pozytonu i elektronu dochodzi do anihilacji, w wyniku której powstają dwa kwanty promieniowania (fotony). Możliwa jest także sytuacja odwrotna - gdy dwa fotony przekształcą się w pozyton i elektron. oraz jądro deuteru. Potem powstały deuter łączy się z kolejnym protonem tworząc jądro helu i kwant promieniowania. To jądro helu z kolei łączy się z innym takim samym tworząc hel, dwa protony i kwant promieniowania.
W uproszczeniu można powiedzieć, że cztery protony łączą się ze sobą tworząc: jądro helu, dwa pozytony Otwórz słowniczekPozyton - elektron posiada swoją antycząstkę - czyli cząstkę która się od niego nie różni niczym oprócz liczby leptonowej, momentu magnetycznego oraz znaku ładunku elektrycznego. Taką cząstką jest pozyton (z dodatnim ładunkiem elektrycznym). Zasadniczo, jeżeli widzimy w tekście literę e, to wiemy że chodzi o elektron. Jednak gdy będzie to e+, to wtedy ten plus daje nam do zrozumienia, że jest to pozyton. Podczas zderzenia pozytonu i elektronu dochodzi do anihilacji, w wyniku której powstają dwa kwanty promieniowania (fotony). Możliwa jest także sytuacja odwrotna - gdy dwa fotony przekształcą się w pozyton i elektron. , dwa neutrina Otwórz słowniczekNeutrino - niezwykle mała cząstka, będąca leptonem - co oznacza że nie oddziałuje silnie jądrowo. Neutrino posiada energię oraz, czego dowiedziono niedawno, także masę. Neutrino porusza się bardzo szybko, oraz posiada niezwykle małą masę. Dlatego też bez problemu może ono przeniknąć nawet Ziemię czy inną planetę. Kazde neutrino "posiada" takżę swą antycząstkę. Wyróżniamy trzy rodzaje neutrin (nazywane także zapachami): neutrina mionowe, taonowe oraz elektronowe. Obecnie wiadomo, że masa neutrina jest co najmniej 100 tysięcy razy mniejsza od masy elektronu. Wydaje się więc, że można tą masę pominąć. Jednak byłoby to ogromnym błędem, ponieważ jest ona niezwykle ważna w obliczeniach dotyczących nawet ewolucji wszechświata. Już w 1930 roku Wolfgang Pauli stwierdził, że musi istnieć neutrino. Jednak jego obecność potwierdzono doświadczalnie dopiero w 1956 roku (w 1995 roku został za to nagrodzony Frederick Reines). Jednak nawet obecnie badanie właściwości neutrin jest niezwykle trudne, właśnie z powodu ich niesłychanej przenikliwości. Neutrina powstają na przykład w wyniku rozpadów jąder typu beta. i dwa kwanty promieniowania (fotony Otwórz słowniczekFoton - jest kwantem promieniowania elektromagnetycznego, o zerowej masie spoczynkowej. Oddziaływuje z każdą z cząstek elementarnych. Foton (czy światło) ma podwójną naturę: korpuskularno - falową. Oznacza to, że fotony zachowują się jak strumień cząstek albo jak fala. Ich natura falowa widoczna jest podczas chociażby dyfrakcji światła (dyfrakcja to zjawisko zmiany kierunku rozchodzenia się fali podczas przechodzenia przez niewielką przeszkodę). Natura korpuskularna widoczna jest na przykład podczas zjawiska fotoelektrycznego zewnętrznego (polega ono na wybijaniu przez fotony elektronów z powierzchni metali) czy zjawiska Comptona (rozpraszanie fotonów na swobodnych elektronach, powiązane ze zmniejszeniem długości fali tego promieniowania). Energia fotonu wyraża się wzorem: E = hv = hc/L gdzie: E to energia, v to częstość padającej fali, c to prędkość światła w próżni, zaś L (czyli lambda) to długość fali. ). Skąd jednak bierze się energia? Otóż dochodzi tutaj do bardzo ciekawego zjawiska: masa czterech łączących się protonów jest nieznacznie większa od masy powstałego w wyniku reakcji jądra helu. Jest to tak zwany defekt masy Otwórz słowniczekDefekt masy - wiemy, że atom składa się z protonów, neutronów i elektronów. Wydawałoby się więc, że suma mas tych składników będzie równa masie całego atomu. Tak jednak nie jest. Jest ona większa od masy całego atomu. Dlaczego? Otóż podczas łączenia się tych składników w atom wydzielana jest energia określona wzorem Einsteina: E = mc2 W tym wzorze E to energia wiązania w atomie, m to różnica mas, zaś c to prędkość światła w próżni. Jak mozna sobie wyobrazić tą energię? Jest to energia wydzielana gdy protony, neutrony oraz elektrony łączą się w atom. I jednocześnie taka sama energia potrzebna jest aby rozbić atom. Gdzy podzielimy energię wiązania przez liczbę nukleonów w jądrze otrzymamy średnią energię wiązania. Im jest ona większa, tym dany pierwiastek jest trwalszy, czyli trudniej rozbić go na elementy składowe. . A wszyscy znamy słynny, opublikowany przez {Einsteina}, wzór:
E=mc2,
gdzie E to energia, c to prędkość swiatła w próżni. Zaś m to właśnie różnica mas tych czterech protonów i jądra helu. Więc zgodnie z tym wzorem różnica mas musi przełożyć się na wydzielenie energii.