天文学家曾经设想过种种可能的来源。一个简单的想法是，太阳是一个正在燃烧的大煤球。但是仔细计算一下，像太阳那么大（比地球大130万倍）的煤球，要一直燃烧下来，也只能够烧3000多年。因为我们人类的历史有几十万年，有文字记载的文明历史也有5000多年了。太阳的“年龄”不可能比人类历史短。更何况，要是煤球，越烧越小，太阳光会很快变得越来越暗弱了。但实际上，经过近百年来的实测，太阳光度并没有什么变化。所以，煤球燃烧的想法，肯定是不对的。
另一个想法是，古代的太阳体积很大，由于收缩而发光，但计算之后，认为这个想法也不能成立。
20世纪来，随着原子物理学的发展，人们才解决了太阳能源问题。著名科学家爱因斯坦(1879－1955）发现了物体质量与能量的关系。只要有一点点质量转化为能量，其数值就十分巨大。例如1克物质相对应的能量，这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。
对于原子能的研究，使人们想到，太阳的能源可能就是原子能。观测、实验证实了这种想法。
原来，太阳主要由氢组成，氢占质量的70％以上。在太阳内部高温（在1000万K以上）、高压（约为2500亿大气压力）的条件下，氢原子会发生“热核反应”，由4个氢原子核合成为1个氦原子核。在这个反应中，有一部分质量转化为能量，放出大量的热量。太阳内部的热核反应，类似于地面上的氢弹爆炸。正因为在太阳核心区不断地发生无数的“氢弹爆炸”过程，所以源源不断地供应了太阳辐射出的光和热。原子能就是太阳的能源。
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