太阳内部到底在发生什么？人类是怎么知道的？

人类是怎么知道太阳内部的事情？有什么方法吗？

如果要问太阳内部到底在发生什么？很多人都回答不上来，因为谁也没亲眼看见过，那科学家是怎么知道太阳内部发生的事情呢？

其实知道太阳内部发生的事情有三种方式，它们的信息都有重叠之处。

我们知道的第一种方法是理论。在数百万到数十亿年的时间里，大自然并没有太多的选择来持续地产生恒星所释放出的大量能量。它必须通过核聚变，而起始材料几乎完全是氢和氦-4。

而核聚变主要的反应是质子-质子反应，其中一个质子迅速变成中子，并发射反电子和中微子，两个质子聚变形成氘核。如果没有这个反应，就不会有足够的其他原子核来进行其他的聚变反应，从而在太阳中发生很大程度的聚变反应。

基本上，只有质子足够丰富才能启动在太阳中发生的聚变反应链。如果一个人从这里开始研究核物理，同时也使用一些基本的热力学，最终结果与太阳的测量输出非常吻合。

第二个方法涉及到观察太阳内部的方法是太阳震学，这就像在地球上使用地震学，除了有不断的事件通过太阳发出的波可以在太阳表面被光学探测到。在这种情况下，我们要做的就是建立模型，并测量我们所能看到的，以找出我们的模型与我们的观察有多接近。虽然我们看不见太阳的核心，但我们可以很清楚地看到太阳的表面。我们还可以在天空中看到许多其他的星星。我们所做的任何模型都能预测我们在表面上看到的东西，所以这是研究的一条途径。

第三种方法很像观察太阳内部，那就是探测太阳中微子。然而，这就产生了一个长期以来的难题，太阳中微子问题。那就是我们的观察结果与我们的任何模型都不匹配。最终，当我们意识到我们所知道的关于中微子的一些东西是错误的时，这个问题被解决了。我们认为中微子是无质量的粒子，以光速运动，并且从来不会改变味道。中微子可以有三种味道。电子，介子和Tau。我写论文的目的是寻找瘦素口味的缺陷所以我对这个话题非常熟悉。事实证明，中微子的质量确实非常小，而这一质量让它们能够改变味道。这足以改变我们对探测器应该探测到多少中微子的预测。

正如我上面所写的，质子-质子反应会产生中微子，而大多数中微子会直接穿过太阳。太阳中的其他聚变反应产生不同能量的中微子。中微子在地球上也很难被探测到，但很多地方都建造了非常大的中微子探测器，它们从1970年左右开始就被探测到了，当时雷·戴维斯(Ray Davis)领导的一个团队实现了首次探测到homeestake实验。此后不久，他就因此获得了诺贝尔物理学奖。

今天更先进的探测器所记录的每一种中微子的数量和能量，正符合理论的预期。而理论常常能使我们用心灵的眼睛看到事物的内在。在这种情况下，我们可以用另外两种方法来检查这种视觉。

在我看来，大多数有趣的科学是关于我们看不到的东西。在正常情况下，我们看不到电子，质子，介子等等。我们看不到地核，也看不到太阳的核心。所以只能通过外表的一些东西来进行推测。