【纪录片·宇宙】宇宙有道理第4集：恒星

发现了一部讲述主题明确、逻辑线清晰的宇宙科普类纪录片。发现世界，从了解宇宙开始。

我们都是宇宙的孩子，仰望星空之时犹如回到故乡。

从离我们最近的太阳讲起。

我们每天看到的日光，其实是一种星光。因为太阳就是一个恒星。

太阳很大：它内部可以容纳100万个地球；

可是它又很小：

几个恒星大小对比

宇宙中每个恒星都是独特的：颜色各种各样、独自存在或成双成对。但是它们的诞生是一样的。

恒星的诞生

诞生于星云（stardust），万有引力的压缩使之形成高温球体

星云由尘埃和气体构成。尘埃云过于浓密，以至于长久以来科学家都无法观测其内部，直到2004年美国NASA发射了斯皮策（Spitzer）太空望远镜。

各种各样的星云

要想形成一个新的恒星，需要氢气、万有引力和时间。

1.气体和尘埃开始聚集

由于万有引力，气体和尘埃开始聚集。万有引力将气体和尘埃吸入巨大的漩涡。在这个过程中，星云的体积被压缩，温度升高。

2.形成旋转碟状物

经过数十万年，万有引力的作用使得星云形成一个巨大的旋转碟状物，并且在其内部形成一个超级浓密、超级炽热的球体，巨大的气流从中心喷射而出。

旋转碟状物

内部超级浓密和炽热的球体

巨大的气流从中心喷射而出

3.恒星诞生

经过万有引力50万年的持续吸引和压缩，年轻的恒星越来越小，越来越亮，越来越热，核心温度可以达到1500多万华氏度，就这样，一个新的恒星诞生了。

新的恒星诞生了

恒星的青壮年时期

聚变产生的巨大能量与万有引力达成一种动态平衡

万有引力使恒星逐渐形成，但按原有趋势恒星应继续变小。是什么力量让恒星能够维持其大小？年轻的恒星形成后，可能持续绕少数十亿年，这需要大量的燃料，那么，这燃料从何而来？

爱因斯坦和他伟大的质能方程

爱因斯坦质能方程式证明：原子内部的质量可以转化为能量！一定程度上说来，我们其实都是能量的浓缩体！真是令人惊讶！正是原子内部释放出来的能量使得恒星不断燃烧。

但是，这种能量如何才能释放出来呢？

还记得刚才提到的恒星内部的超高温度吗？本来每个氢原子自然地相互排斥，但内部的超高温度使得氢原子速度增加到无法避免地开始相互碰撞。氢原子的碰撞，创造出一种新的元素：氦。氢原子的质量略大于氦原子，碰撞的过程中损失了少量的质量，并转化为了能量。这就是恒星里不断发生的核聚变。

氢原子发生碰撞

恒星其实就是一个巨大的氢弹。那为什么恒星没有被炸得四分五裂呢？正是因为万有引力与核聚变产生的能量之间实现了一种的动态平衡。万有引力想要把恒星压缩成碎片，核聚变又想让恒星分崩离析，这种力量的抗衡贯穿恒星的一生。

恒星 -> 白矮星

恒星由于燃料用尽，走向死亡

恒星就像人类一样，出生也意味着死亡，因为恒星的燃料总有用尽的一天。随着恒星内部的氢气越来越少，其核聚变越来越慢，整个恒星的万有引力开始占上风。恒星开始向内坍缩，核聚变也会开始反击，它会更努力地燃烧，以至于恒星的外层开始膨胀，这时恒星会变成一个红巨星。

红巨星

在氢气燃烧殆尽的时候，恒星开始燃烧氦元素，将其聚变成为碳元素。在这个过程中，恒星喷射出一波一波的能量波，吹散了恒星的外层。恒星慢慢崩溃，最后只剩一颗极为炽热、致密的内核。

燃烧停止，红巨星转变为白矮星。恒星正式消亡。

白矮星

白矮星体积不大，但是密度非常大。天文学家相信，白矮星的内部存在着一颗超大的纯碳晶体（Diamonds in the sky）。

纯碳晶体示意图

恒星的另一种终结：超新星

某些恒星能够演变成为超新星，这次的死为下次的生

当恒星足够大时，氦燃料用完后，强大的万有引力可以让更大的元素聚合在一起，形成更重的元素——铁元素。铁元素是有毒的元素，因为铁元素的生成会在很短的时间宣告恒星的死亡。

恒星爆炸成为超新星

铁元素会收缩，恒星外层向内坍缩，这会引发剧烈的爆炸。这是宇宙中最猛烈的一种爆炸。这种爆炸非常特别，因为它会炸的里外翻转。

爆炸

恒星的爆炸还会留下残骸——中子星。中子星是一种非常奇特的物质，一种纯粹的核物质。在极度高温和爆炸的混乱中，更重的元素诞生了，如金、银、铂。爆炸会把这些新的元素喷射到宇宙里。那些星尘里，包含了构筑宇宙的基石，我们的生命之源。

大恒星的爆炸向宇宙播撒星尘，其中满是氢、碳、氧、硅、铁等生命所需的元素，有了这些元素，才能形成新的恒星、行星和我们。

毫不夸张地说，我们就是宇宙之子。是很久以前死去的恒星形成了我们。