庫侖位壘

試著把兩塊磁鐵的北極推到一起，你會感到它們越靠近、相互頂得越凶。原子核也是如此，只不過對的是電荷：每個原子核都帶正電，而同種電荷相斥。要融合，兩個原子核必須靠得足夠近以致接觸，可它們一旦接近，斥力便陡然上升，像一座越來越陡的山坡。庫侖位壘，就是兩個原子核在融合之前必須翻越的那座電斥力之山。

這道位壘以庫侖的電力定律命名，該定律指出兩個電荷越靠近、斥力越大——而到了原子核尺度，它會變得極其巨大。要靠蠻力翻越，原子核需要極高的速度，對氣體而言這意味著極高的溫度。然而這裡有一個長久困擾物理學家的陷阱：即便在太陽一千五百萬克耳文的核心，典型原子核的速度也遠不足以越過位壘之巔。按舊的經典圖像，太陽根本就不應該能融合氫。

答案是：原子核其實不必越過位壘之巔——靠量子穿隧，它們可以從中穿過去；而電荷越高，位壘越高，融合也越罕見。這正是為什麼氫（電荷為 1）在相對溫和的溫度下就能融合，而更重的原子核需要越來越熾熱的核心：氦燃燒需約一億克耳文，碳燃燒則接近十億。庫侖位壘是那位守門人，它使融合變得緩慢、對溫度敏感，從而成為讓恒星億萬年長明的、穩定而長壽的能源。