「量子科学论」是什么决定了恒星的命运？不同阶段的恒星消耗燃料的速度是多少？ “人们喜欢光明

“人们喜欢光明，即使只是一支燃烧的小蜡烛。 ”——-GeorgC.Lichtenberg
恒星是宇宙演化中最重要的一环，是它创造了光明，温暖，是它丰富了宇宙的成分，也是它带来众多的岩石行星，甚至是生活在这些行星上的生命。
今天我们要说的问题是，恒星的燃烧速率是由什么决定的？以及不同的元素在恒星核心的不同层中是如何一步步发生聚变，直到恒星的死亡。

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是什么决定了一颗恒星的命运我们既想知道恒星内部发生了什么，又想知道它是如何发生的，就需要了解从一颗恒星燃烧开始到它生命结束的整个过程。
首先，我们需要找到一颗新生的恒星。在宇宙中唯一能找到它们的地方就是在巨大的星团中！

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在一个年轻的星团中，如上图中的NGC265 ，其中有各种不同类型的恒星，从质量最大、温度最高的o级和b级恒星，它们的质量一般是太阳的几十倍、甚至几百倍，一直到质量最低的m级恒星，即最红、最暗的恒星。 (当然还有很多“失败的恒星” ，即所谓的褐矮星。 )
那么是什么赋予了这些不同种类的恒星，拥有各自独特的颜色和亮度？

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简单的答案是“恒星不同的质量” ，这个因素是唯一决定恒星一生命运的因素。因为不管什么类型的恒星，它们的初始组成的材料基本上是一致的，由大量的氢和少量的氦组成。
而这些恒星之所以会发光，是因为它们的核心发生了核聚变。气体云在引力作用下发生集聚以后，质量最少要达到2.5万个地球的质量，即使是质量最低的m级恒星也会收缩成原恒星，温度急剧升高，核心的密度和温度足以引发一场自我维持的核聚变反应。

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质子-质子链融合过程。
我们知道恒星有不同的颜色，既蓝又亮、既然红又暗！
那么是什么让一颗恒星表现的如此蓝而亮，而不是红而暗，两者之间的主要区别与恒星内部的温度有关！例如，在太阳内部，最核心的温度大约是1500万开尔文，核聚变在核心处发生的最快。
但是当我们从恒星的核心越往外走，温度就越低，但是核聚变的速率会随着温度的下降呈指数级的方式下降！当我们离开太阳核心25%的时候，温度下降了不到两倍，而这时的核聚变速率还不到核心的1%！

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所以质量决定了核心的温度和密度，而温度又决定了核心的核反应速率，并且影响巨大。
这就是为什么一个温度只有太阳一半的恒星可以存活的时间更久，甚至是太阳年龄的数百倍，而一个质量非常大、温度非常高的恒星，比如质量是太阳260倍的R136a1（下面星团的中心）的寿命十分短，还不到太阳年龄的0.1% 。

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不同元素在恒星的核心是如何燃烧的一颗恒星的质量在其出生时就已经注定了，也就说它的命运早已注定。当它们在生命中燃烧燃料的时候，其中乏燃料的区域就会开始收缩，恒星内部的温度升高！这意味着核心更大的区域可以融合任何正在燃烧的燃料，同时融合的速率也会上升。
除此之外，这也意味着随着恒星年龄的增长，恒星的温度和光度都将逐渐升高。

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恒星在其生命周期内会产生一定的辐射压力，这些高能辐射（主要时伽马射线）需要从恒星的所有层中释放出来，来支撑恒星抵抗引力坍缩。目前太阳的半径是恒定的，因为太阳表面的向外辐射的压力大致与向内的引力相同。但是，当恒星的核心（恒星的任何一层都一样）耗尽所燃烧的燃料时，辐射压力就会急剧下降，并开始在引力的作用下收缩。