الشمس تولد الحرارة بدمج البروتونات مع بعضها – نوى ذرات الهيدروجين – لصنع نواة ذرة الهيليوم ⁽¹⁾. والاندماج النووي يُنتج ما يشبه انفجار سد من الطاقة الرابطة النووية، والتي تبرز نهائياً من الشمس على شكل ضوء.

لكن الاندماج النووي لديه مشكلة. فقوة التجاذب لدمج البرتونات، القوة النووية القوية، لديها مدى قصير جداً. فلكي يكون بروتونان في الشمس تحت تأثير الشمس ومضغوطين مع بعضهما، يجب أن يكونا قريبين من بعضهما البعض. لكن هذين البروتونين، بما يتمتعان به من شحنتين كهربائيتين متشابهتين يتنافران بشكل شرس. وللتغلب على هذا التنافر العنيف، فالبروتونان يجب أن يصطدما بسرعة كبيرة. وعملياً يتطلب هذا العمل في قلب الشمس، حيث يتواصل الاندماج النووي، ليكون تحت تأثير درجة حرارة عالية جداً.

حسب الفيزيائيون هذه الحرارة عام 1920، عندما توقعوا ان الشمس تتواصل في الاندماج النووي، فوجدوها مقاربة لـ 10 مليارات درجة تقريباً. وعلى كل حال مثل هذا مشكلة. فالحرارة في قلب الشمس معروفة بأنها تبلغ حوالى 15 مليون درجة؛ أي أنها تقريباً أقل بألف مرة. ولكن الأصح أن الشمس يجب أن لا تشرق ابداً، على حد قول الفيزيائي الألماني فرتز هاوترمانز والفلكي الانكليزي روبرت اتكنسون.

عندما يقترب البروتون في قلب الشمس من بروتون آخر فإنه يتدافع بقوة تنافر عنيفة، وفي مواجهة الجدار العالي المحيط بالبروتون الثاني. وعندما تكون درجة الحرارة في قلب الشمس 15 مليون درجة، يظهر البروتون متحركاً بعيداً وبطيئاً جداً ليقفز فوق الجدار. وعلى كل حال فمبدأ اللادقة غير كل شيء. ففي عام 1929، أنجز هاوترمانز واتكنسون الحسابات الملائمة. فاكتشفا البروتون الأول الذي يستطيع على ما يبدو عبور الحاجز المنيع حول البروتون الثاني بنجاح، وينصهر معه حتى دون الحرارة المنخفضة 15 مليون درجة. وما هو أكثر من ذلك، أن هذا يفسر وعلى نحو كامل الحرارة الكاملة الخارجة من الشمس.

____________________________________

هوامش

(1) انظر الفصل الثامن، E=mc²" ووزن شروق الشمس".