地球能量的源泉是什么？

太阳无时无刻不在散发着大量的光和热，而我们这个小小的地球只接收到了极少的一部分(约占一亿分之一)，其他行星也只接收到了相当少的一部分，而其中绝大部分则散发到了外部空间。

太阳的这种能量散发已经无休止地进行了46亿年，并将继续下去，但不会使其本身冷却。这是怎么回事呢?

确切地讲，这一问题在19世纪中叶之前并未引起人们的注意，因为那时的人们尚在为能量的传播问题大伤脑筋而无暇顾及于此，前人较为普遍的观点是太阳仅仅是一颗永远释放光芒的大火球，只有万能的上帝才能使它冷却下来。的确，某物体在燃烧着的时候才能释放出光能，但这是指实际的光源，而神学家们心目中的光源却并非如此。

1854年，德国物理学家赫尔姆霍兹终于在总结出能量传递定律的七年后，首次意识到：该定律除适用于地球上的物理现象外，同样适用于太阳。他由此成为提出“太阳能”这一问题的第一个人。

很显然，太阳蕴含的能量决不会来自一般意义上的能量源，根据其散发能量的速率，如果太阳仅仅由氧和碳的化合物组成，那么它在1500年内就会完全燃尽。任何人都知道太阳已燃烧了远远不止1500年，即使按照《圣经》的理论，太阳也已存在了6000年了。因此，赫尔姆霍兹认为地球和其他恒星肯定是依靠一种特殊的渠道获得能量的。

太阳有可能是由无数的“碎片”拼接而成的。构成太阳的“碎片”比其他任何行星都要多，而在其形成过程中产生并最终贮存于太阳内部的动能也非任何行星可比，这正是任何行星所蕴含的热量与太阳相比都显得微不足道的原因所在，而太阳所释放的能量仅仅是其形成初期所积累能量的一小部分而已。

赫尔姆霍兹并不知道太阳的确切年龄，但他却估算出了太阳至少已存在了数百万年，而仅仅依靠其本身所蕴含的能量将无法维持如此长时间的消耗。因此，赫尔姆霍兹认为太阳在释放能量的同时也在不断吸收着外部能量。

同时，赫尔姆霍兹认为，在某些陨星坠落地球的同时，另一些陨星坠落太阳的可能性也同样存在。因为对于太阳来说，其硕大的形体和巨大的引力都将使它成为更多陨星的一大目的地。

这一理论听起来的确无可辩驳，但实际上并不正确。如果陨星坠落于太阳表面，将使太阳的质量增加，进而使太阳的引力作用增强。当然，这种引力的增加并不明显，但其结果是使地球的公转速度加快，从而使其公转周期缩短，这一缩短即使不明显，但也应该是可以被测得出的。而实际上这种地球公转周期的变化并不存在，因此，这一理论并不能成立。

虽然赫尔姆霍兹犯了这样一个错误，但他在这方面的研究渐入佳境。他认为，如果太阳是脱胎于一团巨大的空气和灰尘气团，那么它应该处于一种逐步缩小的过程中。进而他求出了这种微乎其微的变化，尽管利用当时的研究设备尚无法观测到这种收缩，但可以推断在这一变化的长期作用下就可以产生足以维持太阳存在所需的动能，并保证太阳的质量和地球的公转周期不发生改变。

如果这一假设成立，那么太阳昨天的体积应大于今天的体积，而去年的体积应大于今年的体积，并以此类推。根据这一情况，赫尔姆霍兹计算出2500万年前太阳的体积应大得足以能占据地球的公转轨道，也就是说，地球的年龄应小于2500万年。

这一结论使地质学家和生物学家们疑惑不解，因为根据他们的计算，地球的年龄决不仅限于2500万年。但并没有人能提出什么依据来驳斥这一理论。

当然，有关太阳的收缩理论并不十分充分，但直至无线电技术发明之后，科学家们才意识到维持太阳存在的根本原因在于其本身所蕴含的核能，而此时赫尔姆霍兹已经离开人世两年了。

1911年，英国物理学家俄涅斯特·罗塞福对此进行了一系列研究，在研究过程中，他利用一束放射性元素的射线对金箔制成的胶片进行轰击，发现绝大部分光束穿透了胶片，而一小部分却被反射回来。由此，他认为原子并非只是一个简单的微型球体，而是具有某种特定的结构。在它内部存在一个原子核，其体积应只占原子内部空间的十万分之一，质量则占了整个原子质量的绝大部分。原子中其余大部分空间被电子所占据。

一般的化学反应(如碳、石油以及TNT炸药的燃烧)的实质不过是原子外部电子间的转移。这种转移的结果就形成了产生某种具有较少能量的分子(该现象与一个下滚的球体类似。对于相同的球体，其处于较低位置时所具有的势能要低于其处于较高位置时的势能)。一旦化学反应发生，多余的能量将伴随高能反应物向低能量产物的转变而以力、热或光的形式释放出来。