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最初，物理学家们认为恒星发光发热的能量完全来自引力势能。他们认为在气体星云收缩为恒星时，气团的引力势能会转化为热能，使恒星温度升高，发光发热。不过，他们认为，此后维持这一发光发热过程的能量依然来源于引力势能，来源于恒星物质的继续收缩。也就是说，引力能是恒星热能和光能的唯一来源。著名物理学家开尔文和亥姆霍兹等人就持这种观点。
然而，后来发现恒星的寿命很长，达到几十亿年，恒星物质的引力势能远不能维持如此长时间的发光发热。于是英国天体物理学家爱丁顿提出，恒星的能量源泉是核的聚变反应（即通常所说的热核反应），是4个氢核聚合成氦核的聚变反应。
当时核物理学尚不发达，许多核物理学家认为氢核（质子）所带的正电荷会同性相斥，它们不可能聚合到一起。要使质子靠近，需要给它们提供足够的动能，也就是说，恒星温度要非常高，而当时估计的恒星温度远没有这样高。
针对核物理学家认为恒星温度不够高，不可能形成氢聚合成氦的热核反应的观点，爱丁顿高傲地回答：“我们不同那些说恒星温度不够高的批评者争辩，我们只告诉他们，往前走，去找到为什么会有更高温度的理由。”
历史表明，爱丁顿是对的，恒星的收缩的确可以使其中心的温度非常高，同时压强非常大，使得质子的动能达到足以克服它们之间的静电斥力，相互靠近而发生热核反应的程度。而且，随着核物理学的发展，人们认识到，当质子、中子等核子趋近到10 －15 米（原子核大小）的时候，会出现一种远比静电斥力强大得多的吸引力——核力（即强相互作用力）。正是这种核力把质子、中子聚拢在一起，形成稳定的原子核。
爱丁顿使学术界认识到，恒星的能源不是引力势能，而是聚变反应释放的核能。万有引力势能的作用仅限于“点火”，即原来温度不高，不会产生聚变反应的恒星物质，在万有引力作用下收缩，引力势能转化为热能，使恒星温度不断升高，压强不断增大，直到恒星中心部分的温度和压强达到了诱发热核反应的程度，完成聚变反应的点火。此后，恒星发光发热的能源就不再是引力能，而是核能了。
现在知道，以太阳为代表的主序星的热核反应为
即4个氢核（质子），聚合生成一个氦核（由两个质子和两个中子组成）、两个正电子e + （与通常我们熟悉的电子类似，只不过带的是正电荷）和两个中微子 ν ，并释放出核能。