Die Schwerkraft der Sonne zieht die Gase zusammen, und weil die Masse der Sonne so groß ist, kann der innere Druck der Eigengravitation erst bei einer sehr hohen Temperatur die Waage halten.
Trotz dieser Temperatur von etwa 15 Millionen K im Zentrum können Protonen nicht miteinander verschmelzen, da ihre elektrische Abstoßung viel zu groß ist.
Sie müssen sich aber sehr nahe kommen, damit die starke Kraft (sie hat nur eine sehr kleine Reichweite) wirkt und sie aufeinander zufallen lässt. Nur durch diese Fallbewegung unter der starken Kraft kann die Fusion einsetzen und Energie abgegeben werden.
Die Temperatur ermöglicht die Berechnung der Bewegungsenergie und die elektrische Ladung die Bestimmung der elektrischen Energie. Vergleicht man beide, so stellt man fest: Den Protonen in der Sonne fehlt 99% der Energie, die für eine Annäherung notwendig ist.
Die Sonne müsste eigentlich kalt sein.
Aber Protonen sind ja nicht kleine punktförmige positive Ladungen mit Masse, sondern sie sind Quanten. Und die Bewegung von Quanten müssen wir durch Wellen beschreiben.
Das sind zwar keine Wellen in Raum und Zeit sondern Wahrscheinlichkeitswellen.
Überall da, wo die Wahrscheinlichkeitswelle des Protons eine Auslenkung hat, gibt es eine Möglichkeit ein Proton zu finden.
Wer mehr darüber lernen möchte: Ich habe einen eigenen Blog, der in die gesamte Quantenmechanik einführt.
Und Wellen dringen immer (!) in Hindernisse ein. Das gilt für Lichtwellen, Schallwellen, Wasserwellen, Erdbebenwellen...
Im Hindernis klingen sie aber exponentiell ab.
Ist das Hindernis dünn genug, dann kann die Welle auch mit geringer Amplitude auf der anderen Seite auftauchen.
Das nennt man den Tunneleffekt: Die Protonen scheinen ihre Barrieren zu durchtunneln.
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| Lexikon der Astronomie, Spektrum |
Dazu gibt es ein Video, dass man über meine Homepage abrufen kann (Video 9). In dem Vortrag zeige ich auch Experimente zum Tunneleffekt:
Tunneleffekt: Vortrag mit Experiment
Aber: Durch die Temperatur von 15 Mill K in der Sonne kommen sich zwei Protonen in der Regel so nahe, dass sie zwar nicht in den Bereich der starken Kraft kommen, aber ihre abklingenden Wahrscheinlichkeitswellen innerhalb der "Coulomb-Barriere" zusammentreffen und somit eine gewissen Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich Photonen extrem nahe begegnen.
Dann wirkt die starke Kraft...und der Rest ist klar...aufeinander zu fallen, verschmelzen, Energie freisetzen....
Im nächsten Post der Serie erkläre ich nun genau, was bei dieser Wasserstoff-Fusion passiert und wie wir das von der Erde aus sogar kontrollieren können.
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