最开始大家确实认为太阳就是个大火球，毕竟发光发热的东西，不就是在“燃烧”吗？
至于氧气的问题其实很好圆回来——火箭燃料在太空中也能燃烧，自带氧化剂就行。
太阳“燃烧”理论最大的问题，在于它不够持久。
19世纪，开尔文勋爵（就是绝对温标那个开尔文）做了一通计算，假设太阳全是煤，按它现在往外放出能量的速度，撑死了能烧几千年。
但人类的进化史都比这长得多，显然这笔账对不上。
于是开尔文又提了个新方案——引力收缩说（开尔文-亥姆霍兹机制）：太阳在自身引力下缓慢收缩，压缩做功，把引力势能转化成热能，这样大概能撑个几千万年。
听起来长了不少，但达尔文不乐意了。因为根据达尔文自己的计算，需要数亿年的进化时间来解释物种的起源。两个人在这个问题上吵得不可开交，场面一度非常尴尬。
这个时候，另一个大佬下场了，他就是爱丁顿。
爱丁顿是个天体物理学家，整天拿各种光谱仪器分析太阳，因此他很确定一件事：太阳的主要成分是氢，占了大概90%，剩下主要是氦。
爱丁顿研究太阳的时候，爱因斯坦的质能方程（E=mc²）已经发表了。某天他脑子里突然闪过一个想法：如果四个氢原子核能拼成一个氦核，质量会轻微减少那么一丢丢，减少的部分就会变成巨大的能量释放出来。
1920年，爱丁顿在一场演讲里提出了这样一个假设：“氦原子质量比四个氢原子质量之和略轻，这个质量差，就是太阳的能量来源。”
这种能量产生方式效率极高，爱丁顿认为太阳的寿命甚至能达到一万亿年。
这个理论在当时十分新颖。要知道那时候核物理才刚刚起步，质子和中子也才被发现不久，核聚变的理论完全还没建立。这就好比游戏地图只开了1%，老爱就直接跳过关卡把终极BOSS给秒了。
——这妥妥是个挂壁。
挂壁总是不受待见的。当时以詹姆士·金斯为代表的一群人，对爱丁顿的理论十分不认可，并与他进行了近20年的辩论。
其实他们的质疑也有道理，因为氢-氢之间存在强烈库伦排斥，聚变条件十分苛刻，需要几百亿度的温度才能发生。而太阳核心的温度才千万度出头，差了不止一个量级。
爱丁顿为此给他的理论打了很多补丁，但很多都是没有支撑的猜测，自然也说服不了对方。
到了1928年，乔治·伽莫夫提出量子隧穿机制。这意味着太阳内部的氢元素，可以通过量子隧穿在很低的温度（千万度级别即可）下产生核聚变。
量子隧穿机制解决了氢核聚变的温度门槛，但当时的理论认为，两个氢聚在一块会形成双质子核，这是十分不稳定的。并且太阳中主要包含氢、氦两种元素，说明氢核聚变的产物应该是氦，而不是双质子对——这一点还无法解释。
直到1938年，汉斯·贝特在此基础上进一步完善了太阳核聚变的图景。他认为太阳内部的核聚变不是一蹴而就的，而是分为几个子反应。
简单来说，两个质子通过隧穿效应靠近后，其中一个质子会通过弱相互作用发射一个正电子和一个中微子，变身为中子。这样一来，质子和中子就组成了氘核。
这个反应依赖的是吸热的β正电子衰变，发生得十分缓慢，是整个反应的瓶颈。但至少它能够产生稳定的产物——氘。
氘一旦产生，会很快和质子聚变成氦-3，两个氦-3再通过一系列反应变成一个常规的氦-4。至此，从氢到氦的反应就完成了。
整个反应将4个氢聚变成1个氦，同时放出26.2 MeV的高额产能，是太阳能够几十亿年发光发热的底层原理。
