为什么太阳会逐渐变亮？
你问的这个问题很有意思，而且其实也牵涉到一些天文物理的深刻道理。简单来说，太阳确实在“变亮”，但这个过程极其缓慢，远远超出了我们人类的寿命尺度，更不用说我们日常的感知了。要详细讲，我们就得从太阳这个大家伙是怎么工作的说起。
太阳的核心动力：核聚变
太阳之所以能够发光发热，靠的是它内部发生的一种叫做“核聚变”的过程。你可以想象成，在太阳的中心，那里有着令人难以置信的高温和高压，足以把构成物质的最基本粒子——氢原子核，强行挤压在一起。
当四个氢原子核（也就是质子）在极端的条件下碰撞融合，最终会变成一个氦原子核。这个过程并不是简单的物质叠加，而是过程中会损失一小部分质量，这部分质量并没有消失，而是根据爱因斯坦著名的质能方程 E=mc²，转化成了巨大的能量。这些能量以光和热的形式释放出来，然后一层层地传递到太阳的表面，最终辐射到宇宙空间，照亮我们和太阳系的其他成员。
变亮的原因：燃料消耗与结构调整
那么，为什么这个“能量生产机器”会逐渐变亮呢？主要原因在于它内部的“燃料”消耗以及随之而来的结构调整。
1. 氢燃料的消耗与氦的积累： 太阳的主要燃料是氢。在核心区域，氢不断地被转化为氦。随着时间的推移，核心的氢总量在减少，而氦的比例在增加。
2. 核心密度的变化： 氦原子比氢原子重。当大量的氦原子在核心积累起来，它们会占据一定的空间，并且由于引力的作用，它们会比原来的氢原子更紧密地聚集在一起。这种“核心收缩”或者说“核心密度增加”并没有让太阳塌缩，反而是在一种微妙的平衡中进行的。
3. 温度和压力的上升： 核心变得更密集，这意味着需要更高的温度和压力才能维持核聚变的进行。就像你想要把更多的东西塞进一个更小的容器里，你可能需要施加更大的力（压力）和提供更多的热量（温度）才能完成。
4. 聚变速率的提高： 关键在于，当核心的温度和压力略微上升时，氢聚变成氦的速率会大大加快。核聚变反应对温度非常敏感，温度每升高一点点，反应速率就可能成倍增加。你可以理解为，核心的“燃烧效率”在提高。
5. 能量输出的增加： 聚变速率的提高意味着单位时间内产生的能量也随之增加。这些新增的能量同样会通过辐射传递到太阳表面，使得太阳的总亮度因此而逐渐增加。
这个过程有多慢？
这个过程有多慢呢？科学家们根据对其他恒星的观测和模型计算，估算出太阳自诞生至今（大约46亿年前）的亮度，大约增加了30%左右。这是一个非常微小的增幅，对于我们来说几乎是察觉不到的。即使在我们有历史记载以来，太阳亮度的变化也微乎其微，远不如地球大气、云层变化等因素对我们感知到的阳光强度的影响大。
你可以想象一下，太阳就像一个正在燃烧的巨大煤球。一开始，它燃烧得相对“温和”，随着燃烧，煤球中心的压强和温度可能发生微小的变化，导致它燃烧得更“旺盛”一些。但整个过程是如此漫长，以至于你无法在短时间内看出明显的区别。
太阳的未来：变亮与膨胀
这种逐渐变亮并非永无止境。太阳的生命周期是有尽头的。在消耗掉核心的大部分氢燃料后，太阳的核心会进一步收缩，温度会急剧升高，触发外层氢的燃烧，体积会急剧膨胀，变成一颗红巨星。此时的太阳将变得异常明亮且巨大，甚至会吞噬地球。但这将是数十亿年后的事情了。
所以，当我们说太阳在“变亮”时，指的是它在其生命周期的早期阶段，由于核心燃料消耗带来的微妙而缓慢的结构调整，导致其能量输出在以极低的速率增加。这是一个非常漫长而精妙的物理过程。
太阳的核心动力：核聚变
太阳之所以能够发光发热，靠的是它内部发生的一种叫做“核聚变”的过程。你可以想象成，在太阳的中心，那里有着令人难以置信的高温和高压，足以把构成物质的最基本粒子——氢原子核，强行挤压在一起。
当四个氢原子核（也就是质子）在极端的条件下碰撞融合，最终会变成一个氦原子核。这个过程并不是简单的物质叠加，而是过程中会损失一小部分质量，这部分质量并没有消失，而是根据爱因斯坦著名的质能方程 E=mc²，转化成了巨大的能量。这些能量以光和热的形式释放出来，然后一层层地传递到太阳的表面，最终辐射到宇宙空间，照亮我们和太阳系的其他成员。
变亮的原因：燃料消耗与结构调整
那么，为什么这个“能量生产机器”会逐渐变亮呢？主要原因在于它内部的“燃料”消耗以及随之而来的结构调整。
1. 氢燃料的消耗与氦的积累： 太阳的主要燃料是氢。在核心区域，氢不断地被转化为氦。随着时间的推移，核心的氢总量在减少，而氦的比例在增加。
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4. 聚变速率的提高： 关键在于，当核心的温度和压力略微上升时，氢聚变成氦的速率会大大加快。核聚变反应对温度非常敏感，温度每升高一点点，反应速率就可能成倍增加。你可以理解为，核心的“燃烧效率”在提高。
5. 能量输出的增加： 聚变速率的提高意味着单位时间内产生的能量也随之增加。这些新增的能量同样会通过辐射传递到太阳表面，使得太阳的总亮度因此而逐渐增加。
这个过程有多慢？
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你可以想象一下，太阳就像一个正在燃烧的巨大煤球。一开始，它燃烧得相对“温和”，随着燃烧，煤球中心的压强和温度可能发生微小的变化，导致它燃烧得更“旺盛”一些。但整个过程是如此漫长，以至于你无法在短时间内看出明显的区别。
太阳的未来：变亮与膨胀
这种逐渐变亮并非永无止境。太阳的生命周期是有尽头的。在消耗掉核心的大部分氢燃料后，太阳的核心会进一步收缩，温度会急剧升高，触发外层氢的燃烧，体积会急剧膨胀，变成一颗红巨星。此时的太阳将变得异常明亮且巨大，甚至会吞噬地球。但这将是数十亿年后的事情了。
所以，当我们说太阳在“变亮”时，指的是它在其生命周期的早期阶段，由于核心燃料消耗带来的微妙而缓慢的结构调整，导致其能量输出在以极低的速率增加。这是一个非常漫长而精妙的物理过程。
网友意见
补充一下我的理解
恒星氢聚变的方式有pp过程和CNO循环两种，前者的能量产率和温度的4次方成正比，后者则和温度的15~18次方(从不同来源看到的数据)成正比。太阳核心CNO循环的贡献只有1.7%。
根据另外两位的答案，恒星核心的温度会逐渐上升。可以计算一下，当温度上升2%时，pp过程的贡献从98.3增加到106.4，而CNO循环则会从1.7增加到2.3(按15次方计算)，总共是108.7%。温度上升5%时，则是119.5+3.5=123%。23%的涨幅已经很可观了。
一般认为太阳形成初期的亮度只有现在的70%。20亿年后，太阳的能量输出增加23%的时候，仍然是一颗主序星，离变成红巨星还有很久，但是地球上即使不考虑温室效应，平均气温大约会达到70度，因此海洋必然已经全部蒸发了。那时地球上可能只有少数微生物还能生存。
当太阳核心温度上升40%时，pp过程的贡献从98.3增加到378，CNO循环则是1.7增加到264，总共是现在的6.4倍。这时的太阳估计已经膨胀到现在的两倍左右直径(参考南河三)，差不多开始离开主序带，进入次巨星分支了。此时地球表面不考虑温室效应的温度是170度左右，实际情况应该和现在的金星类似。
当太阳核心温度上升65%时，总的输出功率是现在的38倍左右，这时的太阳膨胀到现在的10倍左右直径(参考波江座53)，不过离水星轨道还差很远，算是早期红巨星。地球表面温度大约是420度，估计人类存在的痕迹已经基本看不到了。(实际上前面的计算应该已经不适用了。)
太阳膨胀到现在100倍左右时(达到水星轨道)，输出功率是现在的1500倍左右(参考天苑十一)，地球表面温度会达到1460度，回到几十亿年前的岩浆行星状态。
(ps. 此时的太阳应该还没有达到氦闪的阶段。)
氦闪前的太阳应该会膨胀到地球轨道的位置，这时地球表面温度至少有2000度以上，而铝和铁的沸点分别是2519度和2862度，因此地球有可能逐渐气化掉。不过考虑到此时的太阳已经损失了部分质量，所有行星轨道都会向外移动，这样看来地球还有可能幸存。水星和金星必然完蛋了，木星和土星会被剥掉一层皮，但大体还完整。
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