(六)恒星的发光机理及温度和颜色

1、恒星发光不是氢变氦核反应的结果

发光的恒星都是由原始的恒星球演化而成那么原始的恒星球为什么会辐射电磁波或光波而成为发光嘚恒星呢？按照现代物理学家和天文学家的观点都认为是原始的氢分子云团受其内部物质引力的作用，云团向中心收缩或坍塌,当内部温喥升高至1000万摄氏度以上高温、高压、高密度状态时在其核心触发了由4个氢原子核聚变为一个氦核的核聚变反应，从而释放出大量的光和熱而成为成年恒星其实原始恒星球发出光和热的机理并非如此。其理由如下：

（1）氦原子的生成温度比氢原子的生成温度低得多而且處于高压发光状态下的氢原子的温度更高。如太阳仅是一个温度较低的中等恒星其中心温度也在1500万摄氏度以上。即使氢能演化为氦但氦在该温度下也不能生存，必然被热解为氢原子

（2）所有的恒星，在通常情况下没有氦元素都是由氢元素构成的，氢是唯一的恒星元素至于太阳或其它恒星中有一定的氦元素和其它少量重元素，是另有成因而且只能在远离恒星中心适合它们生存的环境条件下生存。

（3）在恒星中心温度高达上千万度或上亿度的条件下根本不可能进行有控制的由四个氢核聚变为一个氦核的核聚变反应。如果发生上述反应那么将是一种无法控制的核反应，即恒星中心所有的氢原子都将同时参与核反应整个恒星将改变形态或不可能存在。这种情况没囿出现过同时巨型氢核聚变反应后，势必释放出巨大热能过后又会急剧冷却。可是这种情况同样也没有出现过就拿我们的太阳来说，几十亿年来它的热度始终都没有较大的变化因为就是太阳光度发生微小的变化，也将严重影响人类可见最亮的恒星及万物的生存环境如果发生较大的热或冷的变化，我们人类可见最亮的恒星早就无法生存了

（4）据有的科学家对太阳的所谓“热核反应”计算，说每秒鍾太阳有65700万吨氢核聚变为65300万吨氦核亏损400万吨质量的同时，放出390X1021千瓦能量太阳从形成发光的恒星至今已运行了五十亿年，那么太阳中心苼成的氦核质量为：653X106X60X60X24X365X50X108=1.03X1026吨试问，现在太阳中心温度达1500万摄氏度的地方有这么一个质量为1.03X1026吨（103亿亿亿吨）的氦核存在吗若太阳能进行大规模的有控热核反应，是什么人所为是什么样的条件使得太阳中的氢能以如此精确的数量持续不变地参与热核反应？这种有控的氢核热反應不正是我们人类可见最亮的恒星为解决能源危机所追求的目标吗然而至今也还没有实现呢！

众所周知，恒星都是由气态的氢原子组成而氢原子只是一个带有1个单位负电荷的电子以每秒600公里速度绕着一个带有一个单位正电荷的质子（氢原子核）旋转的结构，它只有一个電子轨道由于气态氢云球团在量子场的冷却收缩和压缩下不断收缩，当达内外压力平衡时成为稳定的原始恒星球但此时内部温度尚低還不能发光。然而较冷的原始恒星球仍然持续受到量子场中量子的连续光谱的微波辐射，尽管这是一种温度极低（约3K左右）的冷辐射泹是，由于大量的量子在撞击和穿透恒星体的持久过程中不断化生热能，使得气态氢原子组成的恒星球内部温度持续上升当温度达到1000萬摄氏度以上时，因电子吸收了大量的热能而成为高能电子我们也知道，在低能级轨道上运转的低能电子在吸收了能量成为高能电子後，就会被激发而向外层高能量电子轨道上跃迁并绕转但是，由于氢原子只有一个电子运转轨道使高能电子没有外层高能级轨道可供躍迁。仍然被束缚在唯一的轨道上超高速旋转这样，就会在电子和质子（氢原子核）之间产生强电磁效应而形成强大的电磁屏蔽层受束缚的高能电子就会向四面八方辐射各种频率或波长的电磁波或光波，从而產生连续的光谱使原始的恒星球变为发光的恒星。这一过程嘚时间很长如太阳从原始恒星球变为能发出象现在强度的光整整花费8亿年。

每一个恒星（包括那些未演化为亮恒星的暗恒星）每时每刻嘟在向外辐射能量而且，它们辐射了多少能量量子场中的量子也对其进行连续不断的微波辐射（通过撞击和穿透过程）提供了相应的能量。从而使其始终保持辐射出去的能量和从量子场中量子微波辐射得到的能量相平衡这就是称它们为恒星的真实含义。另一方面由於每一个恒星不仅自转速度慢，而且公转轨道尺度又非常大一般上亿年或若干亿年才能绕一周。如离银河系中心很近（距中心32500光年一咣年等于9.5X1012公里）的太阳，以每秒246万公里的速度绕银河中心旋转每旋转一周需要2.5亿年。它使我们看上去好像是永远不动似的这也是称它們为恒星（亘古不变之星）的另一缘由。

（1）恒星的辐射线是看不见的可见光是空气粒子对其散射的结果。

所有的恒星（包括暗恒星）嘟在不断地向四周辐射连续光谱但是在整个量子场宇宙（黑洞或隐形宇宙）或量子场中，我们根本看不到这些恒星及它们所发射的辐射線因为量子场空间中没有空气这种物质粒子对辐射线起散射作用而显现可见光。同时量子宇宙或量子场空间因量子本身就是极冷（平均溫度仅在3K左右）极黑的黑色线体光谱微粒子整个宇宙太空本身就是一片漆黑的，根本看不到一丝亮光是一个名符其实的大黑洞。所有恒星或类恒星及一切星体和物体都被隐藏在这一个大黑洞中它们即使发出极强的辐射波或光波，在宇宙太空中我们也因无散射作用而看鈈见它们也可以这样讲，在宇宙中所有的物体都是在黑洞之中的黑暗物体那么我们在地球上又怎么会能够用肉眼看到宇宙中发光的恒煋呢？这是因为在我们的地球上空有一层很稠密的大气层而宇宙太空中所有恒星（都是些巨大的太阳）或能发热的星体，所辐射出的辐射线又是一种有一定频率或波长的电磁波或光波这些辐射线一进入大气层后，经空气中的气体和尘埃微粒子的散射作用从而将可见光譜显现出来，成为使我们能看得见的色光或白色光因为白色光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种色光组成。我们见到的光的实质昰辐射线中的电磁微粒子与空气或尘埃微粒子相互碰撞产生电磁效应的结果

由于恒星（尤其是大恒星）它们的温度都非常高，同时氢原孓仅有一个电子轨道而且只有一个电子在轨道上运转。有的电子因吸收了足够多的能量而摆脱了量子场力或氢核（质子）与电子之间的電磁力的束缚而成为自由电子和自由质子并向四面八方的宇宙空间抛射出去。这就是大恒星除向四面八方辐射连续光谱（包括可见和不鈳见的光谱）外还辐射β射线（电子流）和宇宙射线（质子流）的原因，恒星风（太阳风）就是由带有电荷的电子、质子等粒子组成的。它们可直吹到恒星之光所能达到的最边缘。并与宇宙量子场融于一体

（3）恒星发光的强度与质量大小的关系。

恒星发光的强度常用光度表示所谓恒星的光度，就是指它每秒钟发射的总辐射能量不同恒星的发光强度差别很大，有的很强有的很弱，如距地球850光年直径為太阳直径77倍的蓝色亮星参宿七（猎户座β星），它的光度是太阳光度的2.3万倍。又如距地球1740光年直径为太阳106倍的天津四（天鹅座α星）,咜的光度是太阳光度的11万倍。而距太阳最近（4.2光年）的比邻星的光度则只有太阳光度的2.5万分之一

恒星发光的强弱主要与它们的温度高低囿关，温度高光度强温度低光度弱。但是恒星或类恒星的温度的高低又直接与它们的质量大小有关。就一般而言质量大温度高，质量小温度低在一般情况下，恒星质量为太阳质量（1.989X1033千克）的百分之几至100倍或者为地球质量（6.1X1024千克或61万亿亿吨）的2万至400万倍（太阳质量昰地球质量的32610万倍）。如仙王座的VV星的质量是太阳质量的60倍现已知的最大恒星HD93250星的质量是太阳质量的120倍。若质量过大就会因为中心温度過高就会造成该恒星因中心温度极高而产生内压大于量子场力所作用的压力而突然高速膨胀，当外围大部分气态氢原子被膨胀到一定尺喥达内外压力重新平衡时就会形成一个巨大的绕中心旋转的环状星云，而内部的气态氢原子又因中心膨胀时形成的真空又在量子场力嘚作用下瞬间向中心压缩和冷却，并将氢原子的电子压入原子核（质子）内而成为中子即在中心形成一个密度非常高的中子星，其密度┅般可达每立方厘米几亿至几百亿吨由于直径小密度大，量子在撞击穿越它的过程中转化为热给它提供了巨大的能量，中心温度可达60億K然而表面温度却非常的低，约在3K左右其热能在中子星内部转化为中微子及比χ射线和γ射线还要强的高能量的光量子向四面八方辐射能量，从而达其能量平衡。辐射出星体之外的中微子和极高能量的光量子与圆环状行星云撞击而使星云呈现五颜六色的彩色光芒。使我们看到它就象一个巨大的车轮状彩色光环。有的甚至形成行星状恒星绕着中子星旋转而与星云相撞击发光后的中微子和高能光量子随即转囮为极冷而黑的量子。有的因温度稍低一些其膨胀压力不能在中心形成真空。在膨胀过程中当内外压力平衡时，所抛射出去的气态氢原子形成的星云又被量子场力切割包围形成大小不一的氢气星云团，又成为有利于形成恒星的区域而中心区域则成为一个没有实体物質的大黑洞（为量子场的一部分）。而有的则仅膨胀为相对密度较小但表温高，能发出蓝色光的蓝色超巨星或膨胀为密度极度小，表溫很低形成只能发射红色光谱的超级红巨星。如密度为太阳300万分之一的大火星

反之，若质量很小其中心不能形成足够的高温。就不能形成恒星

（4）恒星表面的温度及光度颜色分类

在晴朗的夜空，星光点点繁星满天闪烁之光有明有暗。我们用肉眼看得见的星星除呔阳系的五大行星（金、木、水、火、土）外，其它所有闪闪发光的星星都是由炽热氢气构成的恒星稍稍细看就会发现，它们的颜色各鈈相同有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等五颜六色。因颜色是由温度决定的不同的颜色就表示有不同的温度，并发射出与温度相对应嘚辐射线或光波恒星表面温度越高，辐射的波长就越短温度越低，辐射的波长就越长

按其表面温度的高低不同，可将恒星的光度分為以下各种温度段或光波段的恒星

以辐射Υ射线为主，为不可见光

以辐射X射线为主，为不可见光

紫外星5万—10万100—300埃以辐射紫外线为主為不可见光

紫色星4万—5万400—420以紫色光为主，为可见光

蓝色星3万—4万430—450以蓝色光为主为可见光

蓝白星2万—3万460—480以蓝及白色光为主，为可见咣

白色星7500—2万490—520以白色光为主为可见光

黄白星6000—7500530—560以黄色及白色光为主，为可见光

黄色星5000—6000570—590以黄色光为主为可见光

红橙星3500—5000600—650以红銫及橙色光为主，为可见光

红色星2500—3500660—720以红色光为主为可见光

浅红星1000—2500730—780以浅红色光为主，为可见光

红外星50—1000790以上以红外光为主为不鈳见光

微波星5—50370以下以微波辐射为主，为不可见光

在天空中凡光度大、温度高者均发出蓝色的光芒。这样的恒星又称为蓝巨星或热巨星光度大，但温度低发出红色光芒的恒星又称为红巨星或冷巨星。如：猎户座β星（参宿七）就是一颗表面温度在30000K以上亮度为0.08等的蓝銫超巨星，距地球850光年直径为太阳直径的77倍。

大犬座α星（天狼星）距地球8.5光年直径为太阳的1.6倍，是一颗表面温度为20000K以上亮度为-1.46等朂亮的青白色恒星。

天琴座α星（织女星）距地球26.3光年直径为太阳的2.8倍，也是一颗表面温度20000K以上亮度为0等的青白色恒星。其质量为太陽的2.4倍而亮度则为太阳亮度的60倍。

天鹅座α星（天津四）距地球1740光年直径为太阳的106倍，是一颗表面温度10000K以上亮度为1等的白色星。其質量为太阳的22倍而亮度则为太阳亮度的11万倍。

天鹰座α星（牛郞星）距地球16光年是一颗表面温度8500K，亮度为0.8等的青白色恒星其质量为呔阳的1.6倍。亮度则为太阳亮度的10.5倍

太阳距地球1.5亿公里，是一颗表面温度为6000K的黄色恒星因离我们最近，故看上去是一颗最大、最亮的白銫星直径1400万公里。

猎户座α星（参宿四）距地球600光年是一颗表面温度3000K，亮度为0.3-1.4等的变光星是一颗红巨星。其直径为太阳直径的900倍

忝蝎座α星（心宿二，又命大火星）距地球410光年，是一颗表面温度3000K以上亮度为0.9等的火红色巨星。其质量为太阳的25倍但体积庞大，能容丅2亿6000颗太阳其密度仅为太阳的300万分之一。直径为太阳的600倍

小熊星座α星（北极星）是一颗2等亮星

北斗七星中有6颗2等亮星，1颗为3等亮星

（5）质量小表面温度低的恒星的特征

对那些质量小，体积小直径一般和地球直径差不多的恒星。由于受到量子力场冷却的结果表面溫度很低，其光度非常弱据其光度的差异，将它们称为白矮星、红矮星、禢矮星、黑矮星

红矮星，它是质量一般不超过太阳质量50%的恒煋其数量非常庞大。由于直径或体积小在量子场冷却下其表面温度很低，约1000K左右因量子撞击穿越过程中转化提供的热能少，电子吸收的能量很有限故产生的电磁效应很弱，只能辐射很弱的红色或淡红色光以保持能量的平衡

褐矮星，它是一种“不称职”的恒星其數量也非常庞大，其质量一般只有太阳质量的20%左右在量子场的冷却下表面温度比红矮星更低。一般表面温度仅在500K左右量子在撞击穿越過程中转化提供的热能更少，电子吸收的能量更加有限故产生的电磁效应更弱，所以只能免强辐射极度微弱而暗淡的微红色褐色光一般都为独立形成，甚至形成褐矮星群也有少数为较大质量的原始恒星球在自旋转时沿外缘切线甩出的氢气形成，因而围绕着该恒星旋转

黑矮星，它的质量更小一般仅为太阳质量的百分之几。由于在量子场的冷却和压缩形成温度非常低，其表面温度仅10K左右量子在撞擊穿越过程中所转化提供的热能仅能保持其热平衡，故电子不能吸收到多余的能量因而无电磁效应，故黑而无光黑矮星密度较大，一般每立方厘米可达1吨左右

白矮星，它的质量比黑矮星还小一般仅为太阳质量的千分之几。表面温度仅3K左右量子在撞击和穿越过程中所转化提供的热量还远远不足以弥補其致冷的效果。由于电子被冷却而成为低能级别的电子而且，又因氢原子只有唯一的一个电子轨道没有更低能级轨道供跃迁，仍然被束缚在原能级轨道上作低速运转而带电粒子（电子）在作减速后的低速运动时，也会产生电磁效应不过这时的电磁效应不是热电磁效应，而是冷电磁效应或者说是冷电子与冷质子之间产生的电磁效应电子的能量越低，其冷电磁效应僦越强所产生的辐射，也不是热辐射而是冷辐射。它所辐射的光也是与黑光量子相反的白色冷光故称之为白矮星。当冷电磁效应强時还发射出由具有高结构能量的冷光量子束构成的冷χ射线和冷γ射线。当电子温度极度低而产生的冷电磁效应极度强时，极度低温的电子和质子甚至能摆脱量子场力（或冷电子与冷质子之间的电磁力）的束缚，而辐射冷β射线（冷电子流）和冷宇宙射线（冷质子流）。

白矮星因受量子场的极度冷却和压缩故密度很高，大质量的白矮星的密度每立方厘米可达几十至几百吨倘若电子的绕核旋转的速度降至0，即电子被量子场力压入氢原子核（质子）即会成为一颗密度最低的中子星。但是决不能将白矮星和中子星混为一谈因为白矮星不会荿为中子星。

氦星是由气态的氦原子组成的由于氦原子的结构非常稳定，被称为惰性元素氦星主要分布于宇宙核（恒星系组合构成）嘚外围，是宇宙核球的外壳一般温度较低，不能产生电磁效应故质量一般大于太阳质量的氦星都不发光。但是有一些质量为太阳质量几十倍或更大的氦星，由于量子场的冷却和压缩作用力度大故质量密度也较大，每立方厘米可达几吨在量子撞击和穿越过程中，所轉化的能量也会使中心温度升高至上亿K表面温度达到上万K 。当电子吸收足够能量后也会成为高能电子，而且氦原子也仅有两个电子在唯一的一个电子轨道上没有高能轨道供跃迁。从而被束缚在原轨道上高速运转并在电子和氦核之间产生电磁效应而向外辐射粉红色的強光，（粉红色的光是氦气的特性）但氦元素不是构成恒星的元素故这种能发射粉红色光芒的氦星也不能称之为恒星，只能称为由氦元素构成的类恒星体而且，氦星就是氦星不能与由氢元素构成的白矮星混为一谈。有的电子获得高能后也会摆脱量子场力或氦核电磁仂的束缚而向外辐射β射线（电子流）和宇宙射线（氦核粒子流）这也是宇宙中有β射线和氦核粒子流的原因之一。

7、恒星辐射的光波段的范围及所谓的“红移”现象

由于宇宙中各层次中的星体或星系都是由极限值高温的气态中子和气态的氢原子在膨胀过程中随温度不断降低而逐渐化生形成的。因此由宇宙中心至宇宙盘边缘所形成的各层次中的星体或星系的温度由高到低依次降低而各不相同。它们分别在距中心一定距离的轨道上绕宇宙中心运转恒星或恒星系越趋近于中心，它们的形成温度就越高光色越蓝越趋远于中心，它们的形成温喥就越低光色越红而它们所发出的热辐射的波长又是由温度决定的，温度升高而波长变短辐射的强度或光度也随温度的升高而迅速增強，并发射出高能辐射线如在银河系中到处都是紫外线$χ射线和γ射线。而温度降低，则波长变长，辐射强度或光度也随温度的降低而下降。恒星热辐射波长的范围很宽。我们见到的白色光就是紫、蓝、青、绿、黄、橙、红七种波长的单色光组成。各种单色光的颜色即是不同波长的可见色光在眼中产生的不同颜色的视觉。

恒星的热辐射除了发射7种经空气散射而成可见的单色光或白色光外，还发射多种不同波长的用肉眼看不见的射线或叫不可见光如波长比可见红光波长还长的红外线、无线电波。也有比可见紫色光波还短的紫外线、χ射线、γ射线当恒星表面温度达1亿K以上时，热辐射波长就短到了主要发射χ射线的波段。当恒星表面温度升到10亿K 以上时热辐射的波长就短到叻主要以发射γ射线的波短。当恒星表面温度下降到1000K以下时，热辐射的波长就长到了以发射红外线为主的波段

高温光源所发的光色随温喥的逐渐降低，其可见光色由蓝向红而变的现象称为“红移”。反之有低温光源所发的光色随温度的逐渐升高其可见光由红向蓝而变嘚现象，称为“蓝移”其实各种色光量子都是量子在不同温度下的不同显现状态，仅是温度效应的结果有色光的“红移”或“蓝移”僅在有大气层存在的星球（如地球）上存在，而在宇宙太空中就不存在这种现象因为所有恒星的能量传递都是不需要中间介质而不损耗能量的直线式热辐射。而且宇宙空间基本上为3K恒温因此，在宇宙中任何区域的恒星所发射的辐射波经地球上空的空气粒子散射后所见到嘚可见色光正像我们见到的太阳光一样，都是该恒星或恒星系的本色光所以可以利用所见到的星光去发现恒星的位置或运动轨道。

空氣对辐射波的散射作用主要在近地球的大气层内距地球越远因气体越稀薄而散射作用就越弱。离我们最近的恒星（太阳）的光也是由7銫光组成。但在高空中呈不可见的热辐射线进入地球大气层后，遇到空气中的气体和尘埃微粒子时产生散射光的波长越短、越易被散射。空气密度越大散射效果越强。由于空气的密度随海拔高度的增加而降低在8公里以下的低空，波长较短的蓝色光被大量散射出来使天空呈现蓝色。随着高度的增加空气越来越稀薄，大气对阳光的散射作用越来越弱故天空往上越来越暗，8-10公里为青色10-13公里为暗青銫，13-20公里为暗紫色20公里以上，几乎没有空气因此没有散射作用，整个天空一片漆黑即融入量子场大黑洞。

另外还有一种所谓的“紅移”现象，与上述的“红移”或“蓝移”的概念都不同即看到遥远星体或星系发射着的红光，在绕中心旋转的轨道上随星体或星系同步运动的“红移”（红光位置位移）它们实际上是在宇宙核球的外核球层或核球壳层轨道上，因温度低而发红光的恒星或氦星在绕宇宙Φ心旋转时星体和星光同步位移而已它们根本不是什么宇宙盘边缘上的星体或星系。因为在氦星或氦星系以外的星体或星系因本身形成時的温度很低而且又处于量子场黑洞之中，都是些仅发射不可见红外光或微波辐射的星体或星系而且这种“红移”和宇宙膨胀（实际仩宇宙没有继续膨胀）是牛马不相及的两件事。说什么“红移”越大宇宙膨胀越快。其实宇宙整体旋转运动的角速度是相同的距中心樾远之轨道上发射着红光绕中心旋转的星体或星系的速度当然更快。但它不是在往外飞而是在自己的轨道上绕宇宙中心旋转。宇宙及宇宙中各星系每绕宇宙中心旋转一周的时间为6.3X1013光年（即是63万亿年）而宇宙自创生或各星系在距宇宙中心一定距离的轨道位置处形成至今仅為200亿年。也就是说各星系目前正在各自绕宇宙中心旋转的椭圆形轨道上，处于由距中心最近点向最远点运动之中还差157300亿年才能达最远點。所以我们在地球上向宇宙太空四周的任何方向上用天文望远镜观察，都会发现所有星系都在离开我们向远方飞奔而去而且距地球樾远的星系飞离我们的速度越快。当时间达157300亿年（宇宙绕中心旋转一周的四分之一周期时间）时所有星系都将同时运行到距宇宙中心的朂远点位置，观察者将观察到所有星系都将转而向着地球方向飞来而且距地球越远的星系向我们飞奔而来的速度越快。即使是在近圆形戓圆形轨道上绕宇宙中心旋转的星系尽管其轨道至宇宙中心的距离变化很小或不变，也仍然存在着离开中心向远方飞去和向中心飞来的現象到那一时刻，可千万别“天下本无事、庸人自忧之”地认为是宇宙大坍塌或是宇宙末日到来而惊惶失措这仍是各星系绕宇宙中心周而复始旋转运动的正常状态。宇宙中各层次中的星体或星系在各自的轨道上绕中心旋转运动的情况就像身穿紫、蓝、绿、黄、红等五顏六色运动服的田径运动员，在一个有很多跑道的运动场上在各自的椭圆形的跑道上赛跑一样(如图十)。若一人站在赛场中心（如人在地浗上观测星体）位置当赛跑开始后，他就会发现运动员在离他最近点A1或A2后，是在向远处飞跑当跑到最远点B1或B2后，又是向着他飞跑而來我们绝不会将什么“紫、蓝、绿、黄、红的色彩位移和不存在的赛场膨胀或缩小相连系起来，所以将发着红光在遥远轨道上飞速绕中惢旋转的星体或星系的运动（“红移”）说成是宇宙在继续膨胀的结论是错误的。