早在18世紀，康德與拉普拉斯就提出了恆星起源的星雲假說：一團氣體在引力作用下逐步收縮並升溫，最後形成發光的恆星。
19世紀，亥姆霍茲等人認為，星雲引力收縮所釋放的引力勢能也正是恆星發光的原因。根據牛頓引力理論，星雲收縮所釋放的可以比較精確地計算出來的。
為了計算方便，我們計算質量為M的勻質球體從半徑R0收縮到r0時釋放的引力勢能
為了計算方便，我們假定收縮前後的球體都是勻質。
牛頓在提出萬有引力定律的時候即已經證明，一個均勻的球殼對於一個質點的吸引力，可分三種情況：
1，如果質點在球殼外面，其吸引力等於球殼質量集中到球心對於質點的吸引力；
2，如果質點位於球殼上，其吸引力等於其質量集中到球心對於質點的吸引力的一半；
3，如果質點位於球殼內部，無論在內部什麼位置，球殼對其的吸引力為零。
假定勻質的球體收縮前的半徑為R0，收縮後仍為勻質球體，半徑為r0。為了計算方便，我們假定收縮從中心開始逐步向外擴散，收縮前，外部保持原來形狀，僅收縮層部分從疏鬆球體的內部的K薄層掉落到密集區的外側，由於收縮前後都是勻質的，因此，半徑r與R具有用收縮前後球體半徑表達的明確比例關係。該收縮微過程中，僅表面的一個薄層經歷了收縮。如前所述，上述模型中掉落薄層外部的質量對於薄層掉落勢能的貢獻為零，而已經已經收縮的物質對掉落的部分引力作用相當於質量集中在中心的質點的作用，於是薄層m從疏鬆區掉落到密集區所釋放的能量為：
整理，並積分：
這樣我們就透過簡化的模型比較清晰地計算出天體收縮釋放能量的估算方法：對於收縮前後均為勻質的天體，釋放的能量（引力勢能）與天體的質量平方成正比，與收縮前後的天體半徑倒數差成正比。天體收縮前後通常並不勻質，其計算值視情況可以做出適當調整。
依據上述公式，我們就可以估算太陽從星雲收縮過來所釋放的能量了。太陽20巳克，即200萬颯公斤，引力常數為1.5萬億分之一，假如星雲的半徑為10光年，約100萬億公里，即10珥米，太陽半徑65萬公里，即6.5億米，可以算得，太陽從星雲收縮而來的過程中釋放的能量約為40兀焦耳。目前的太陽輻射功率可以從太陽的輻射常數（1387瓦/平方米）算得。地球的公轉軌道為1.496億公里，即1496億米，地球公轉軌道所在的球面面積約為28珥平方公里，可以算得太陽的輻射功率為388颯瓦。這樣，太陽從星雲收縮所釋放的能量可以維持太陽輻射約為1100萬億秒，大致相當於3500萬年（每年約為3150萬秒）。地球上地質學年代比上述時間久遠得很多，比如說，大名鼎鼎的寒武紀生物物種大爆發發生在5億年之前，最古老的岩石可以追蹤到四十億年之前。
所以，太陽從星雲收縮所釋放的能量比太陽是煤炭與氧氣混合物的化學燃燒產能要高出成千上萬倍，但仍然不足以解釋太陽發光的巨大能源。這困擾了整個19世紀的學者們。
當然，到了20世紀，隨著核聚變、核能的發現，太陽正常發光的能源得到了合理的解釋。
從極大的數光年範圍透過引力收縮到恆星狀態所釋放的勢能雖不足以解釋恆星的持續發光的能源。然而，這絕不代表引力勢能在恆星演化過程中的作用微不足道。恆星演化到晚期，引力收縮的作用可謂是驚天動地。
一個值得關注的事實是，上述公式表明，引力收縮釋放的勢能與收縮後的半徑成反比。從數光年（這幾乎相當於無窮大空間）收縮到目前太陽直徑，所釋放的能量為為40兀焦耳。如果物理環境條件允許，太陽從目前的65萬公里收縮到當前直徑的一半，即32.5萬公里，也將釋放40兀焦耳！
事實上，按照當代的恆星演化理論，太陽演化到晚期，等到太陽上的核素最終合成為鐵元素之後，太陽將變為白矮星，體積與地球相當，半徑只有目前的1%左右，太陽從目前的半徑收縮到地球半徑水準，引力收縮釋放的能量將達到4000兀焦耳，為從無限大空間收縮到目前太陽直徑所釋放的能量的100倍，接近於太陽在過去數十億億年所輻射的能量！
雖然密度達到地球上的物質10萬倍（1立方厘米數千公斤的質量），然而白矮星並不是天體中最緻密的天體。比白矮星更緻密的天體是中子星。中子星具有比太陽還要大的質量，大致在太陽的1.44倍到3.3倍之間，即為30巳克到65巳克之間。半徑僅為10公里左右（密度則達到每立方厘米萬億公斤）。理論分析與天文觀測的綜合研究表明，中子星是晚期恆星在較短的時間內從正常的恆星尺度收縮（通常稱為“塌縮”）到數十公里水準的。這時，恆星塌縮釋放了巨大的能量，並伴隨著超新星爆發。以3倍太陽質量從常規（半徑百萬公里）收縮的10公里為例，收縮將釋放約數十“畄”焦耳（即數“祁”爾格）的能量，足夠太陽發光萬億年，其實這比超新星爆發週期（約一兩年時間）所釋放的約十萬兀焦耳的能量也高出約近千倍（即所見的超新星爆發光學全波段總能量只佔晚期恆星塌縮所釋放能量的百分之一以下）。
現代天體物理學認為，晚期恆星的塌縮之所以能夠完成，即我們之所以能夠看到超新星爆發，是由於恆星塌縮過程有極為高效能量輻射通道——中微子輻射：普通物質收縮，透過與普通物質相互作用極小的中微子將收縮產生的極大能量輻射出去從而使塌縮得以完成。假如沒有中微子輻射這個高效、高速通道，即使恆星的核合成推進到鐵核，超新星爆發也不會發生，恆星會慢慢收縮，維持基本正常的發光數億年以上。值得說明的是，人們在理論上預期的超新星爆發所伴隨的中微子輻射已在SN1987A超新星的綜合觀測中得到證實。
晚期恆星塌縮所伴隨的中微子輻射，是一種非常強悍的輻射。人們設想中子星直徑通常在數十公里（例如15公里）的水準上，輻射的總能量可以達到太陽質量的5-10%(例如太陽質量的5%太陽質量)，假定輻射的高峰期為十秒，那麼可以可以估算出恆星塌縮時的中微子輻射強度。15公里的球面表面積為28.3億平方米，透過愛因斯坦質能關係5%的太陽質量對應的能量約為100萬兀焦耳，10秒鐘完成輻射，總輻射功率為10萬兀瓦，每平方米的輻射功率為3500巳瓦，除以光速的平方，則中微子輻射的質量流也達到了約400珥公斤/（秒.平方米），即4000萬億噸/（秒.平方米）！這比超新星爆發要厲害數以珥倍！想想三峽大壩洩洪，流速40米/秒，質量流僅為40噸/（秒.平方米）呢，而恆星塌縮時，中子星的中微子輻射所對應的質量流居然高出三峽水流的100萬億倍！自然界就是這樣令人不可思議！
自然界令人不可思議的事情還不至於此。晚期恆星塌縮引起超新星爆發，理論推測，晚期恆星塌縮伴隨強烈的中微子輻射……人們居然觀測到了理論預期的中微子輻射！當然，人們觀測到的比理論預期的還要多。
從20世紀60年代末期，人們透過空間探測器觀測到一種稱為“伽馬暴”強烈高能光子輻射。伽馬暴的時間長度、強度分佈特徵與人們預期的晚期恆星塌縮所釋放的中微子輻射極為相似，而且非常頻繁。很長時間人們無法理解其產生機制。最近，人們試圖將其理解為相互繞轉的緻密天體引力波輻射以後合併過程引起的輻射。當然這種觀點問題不少。首當其衝的是，我們有這麼多的伽馬暴記錄，有那麼多的緊挨著的緻密天體嗎？
伽瑪暴與超新星成協事件分析（圖片引自於廣西天體物理實驗室）
其實，我們有另一個比較簡潔的理解：伽馬暴是一種稱之為“暗恆星”演化到晚期的塌縮過程中的輻射現象。我們猜想，暗恆星由暗物質構成，他們也有“核”聚變，也有“光”輻射，他們那裡甚至也有他們那裡的鐵核，這些我們目前都不能清楚地探測到。當然，他們那裡的“光”就是我們這裡的“中微子”，而我們這裡的“光”，則是他們那裡的“中微子”。當他們那裡的核合成進行到“鐵”元素的時候，也會發生天體塌縮，並且發生他們那裡的強烈的中微子輻射，這就是我們看到的“伽馬暴”！或者說，我們這裡的恆星塌縮所伴隨的強烈的中微子輻射，在他們那裡看到的則是強烈的“伽馬暴”。當然上述概念牽連非常廣：這意味著暗物質不再是彌散的，僅僅作為我們世界的背景而存在，而是一個與我們世界幾乎對等（或者平行）的世界，中微子是暗物質世界中的電磁場的場量子……這跨度比較大，也許需要很長時間判定其真偽。
後記：本文第一次使用“珥”表示“億億”，“颯”表示“億億億”，“巳”表示“億億億億”，“兀”表示“億億億億億”，“畄”表示“億億億億億億”，“祁”表示“億億億億億億億”：
億，珥，颯，巳，兀，畄，祁，芭
一，二，三，巳，兀，六，七，八
上下兩行讀音相近，這可以使比較大的數量級詞比較容易記憶與使用。
是不是還需要“九”與“十”對應的數量級詞？大家不妨說說自己的看法。
