核武器分為很多種,基本原理大概分兩種,一種是核裂變,一種是核聚變。這里說(shuō)到的“核”指的是:原子核。其中,核裂變是指大的原子核列變成幾個(gè)比較小的原子核,而核聚變指的是幾個(gè)比較小的原子核聚合成一個(gè)大的原子核。核裂變或核聚變反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量損失。根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能等價(jià)理論,這部分質(zhì)量以能量形式釋放,滿(mǎn)足E=mc^2,其中E為釋放能量,m為質(zhì)量損失,c為光速(3*10^8m/s)。即使質(zhì)量微小,釋放的能量也巨大。無(wú)論是核聚變還是核裂變,爆炸都是瞬間發(fā)生,不像燒煤那樣漸進(jìn)。在宇宙中,許多恒星內(nèi)核依賴(lài)核聚變反應(yīng)。

以太陽(yáng)為例,它是典型的恒星。據(jù)研究,太陽(yáng)已持續(xù)燃燒46億年。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),它還能燃燒50多億年,然后轉(zhuǎn)向氦核聚變,再維持10-20億年。為何氫彈一下就全炸了,太陽(yáng)可以持續(xù)燃燒上百億年?了解氫彈的原理可知,它不能直接引爆。通常需先引爆原子彈,在局部創(chuàng)造極高溫和壓力,然后才能引爆氫彈。這意味著引爆氫彈的條件極為苛刻,據(jù)科學(xué)家研究,至少需要1億度以上的高溫才可實(shí)現(xiàn)氫彈的瞬間引爆。在自然界,并不具備這樣的高溫,所以需要通過(guò)引爆原子彈來(lái)制造這樣的環(huán)境。可太陽(yáng)也是不具備這樣的高溫環(huán)境。

即便是現(xiàn)在太陽(yáng)在燃燒,太陽(yáng)內(nèi)核的溫度也就是1500萬(wàn)度,這與1億度的差距不是一般的大。太陽(yáng)是如何被點(diǎn)燃?核心因素是引力。據(jù)稱(chēng)46億年前,太陽(yáng)系位置有一片長(zhǎng)達(dá)2光年的星云。某些原因,或許是超新星爆發(fā),擾亂了引力平衡。在引力作用下,星云逐漸聚合成恒星胚胎。引力持續(xù)壓縮,使恒星胚胎內(nèi)核溫度急劇上升,物質(zhì)呈等離子態(tài),即電子脫離原子核。內(nèi)核如一鍋粒子粥。

一般來(lái)說(shuō),原子核帶正電,同電荷會(huì)互相排斥,核聚變概率很低,大約10萬(wàn)億年才發(fā)生一次。但太陽(yáng)粒子數(shù)量巨大,即使概率低,也容易發(fā)生。這導(dǎo)致了太陽(yáng)核聚變,但概率太低,不會(huì)像氫彈那樣瞬間爆炸。