太阳是整个太阳系的主宰,也是地球上所有生命的母亲。
太阳能的形成,源于太阳上面永不停息的核聚变反应。在那里,氢与氘聚变成氦,每秒钟释放出3800万亿亿千焦耳的能量。这些能量以电磁波(包括可见光)的形式传向四面八方,而地球仅仅接受了其中的20亿分之一。别看就是这样微乎其微的一点儿,已经相当于今天人类每年消耗能量的3万倍。
如果我们能够将太阳光大量用于能源,我们就会彻底解决能源短缺问题,这种能量可以无衰减地供应我们50亿年。
中国幅员辽阔,可以利用的太阳能数量可观。下面是中国太阳能分布情况,我们先看一看自己的家底。
太阳能的强大作用在遥远的古代就已经被人们所利用,我国绝大部分古建筑都是面南背北,这一设计实际上就是充分利用太阳能的最好实例。
我国位于北半球,这种面南背北的建筑正好可以充分利用太阳光解决照明和室内保温问题。而中国古代的大屋顶,实际上是克服过多太阳能的最好实例。因为空气是热的不良导体,如果太阳直射屋顶必然会造成屋中很热,大屋顶的设计,成功地解决了这个问题。因此中国古代建筑具有冬暖夏凉的特点,是利用太阳能的杰作。
古人除了会利用太阳能照明,还会使用太阳能晒盐。在中国沿海有许多大盐场,将海水灌入,待海水蒸发后,将留下的盐收集起来。这些海盐是通过海水蒸发得来的,而蒸发过程中利用的就是太阳能。
还有一种从古至今早已使用,而且你我在不经意中利用过多次的太阳能,你能猜出是什么吗?告诉你吧,晾衣服。
在太阳下晾晒衣服,实际上是太阳能最广泛、最普遍、最直接的应用。
当然,这些利用太阳能的方法比较原始简单,或者说没有对太阳能进行加工,但经过加工使用太阳能的历史同样很长,下面我们来看一个事例。
公元前216年,罗马人进攻希腊时代的小国叙拉古。两国差距甚大,但是叙拉古却有一位闻名世界的科学家--阿基米德。在阿基米德的带领下,叙拉古已经击退了罗马的两次进攻。第三次罗马人采用了水陆合击的方式,使叙拉古腹背受敌。面对强敌,阿基米德想出一条妙计,他命令士兵全力对付攻城的罗马陆军,同时命令全城妇女携带镜子进入敌人侵犯的海湾。
罗马海军司令命令将8艘战船连接起来组成巨大的战船方阵。当敌舰开到叙拉古之时,罗马统帅发现在海岸岩石上居然站着妇女和儿童。正在他迷惑之际,一道道闪亮的白光从四面八方射到旗舰上。这位统帅还没有反应过来,主帆已经起了火,就这样罗马军队大败而归了。
究竟这是事实还是传说,科学家、历史学家们进行了深入的探讨。其中有两位学者进行了著名的实验。1747年,法国人布丰在自家的花园中使用边长为15厘米的正方形镜子组成一个凹面镜,将焦点固定在50米外的木柴上,结果木柴真的起火了。当这个实验公布之后仍然有人反对,其中一条就是在罗马时代,没有今天的凹面镜。