Люди на протяжении веков выдвигали различные предположения о том, почему Солнце светится. Самое очевидное объяснение заключалось в том, что Солнце — это огромный горящий угольный шар. Однако если бы такой большой угольный шар, как Солнце, горел бесконечно, то его хватило бы всего на 3000 лет. На самом деле, записанная история человечества насчитывает более 5000 лет, и это очевидное противоречие невозможно объяснить. Некоторые предполагали, что энергия Солнца происходит от столкновений метеоритов, которые превращают кинетическую энергию в тепло и свет. Однако накопление метеоритов привело бы к увеличению массы Солнца и постепенному усилению гравитации, что привело бы к ускорению вращения Земли. Если бы энергия Солнца действительно происходила от столкновений метеоритов, то каждый год на Земле было бы на секунду или две меньше дней. Однако на самом деле этого не происходит. В 19 веке ученые Кельвин и Гельмгольц предположили, что энергия Солнца происходит от сжатия его собственной материи под действием гравитации, при этом потенциальная энергия превращается в тепловую энергию. Однако расчеты показали, что энергия, полученная в результате такого сжатия, хватила бы только на то, чтобы Солнце светило 18 миллионов лет.
С начала 20 века, с развитием атомной физики, люди наконец-то разгадали тайну энергии Солнца. Эйнштейн открыл зависимость между массой и энергией объектов, известную как знаменитое уравнение E=mc². Согласно этому уравнению, небольшое количество массы может превратиться в огромное количество энергии. Например, если 1 грамм вещества полностью превратится в энергию, это будет эквивалентно теплу, выделяемому при сгорании 10 000 тонн угля. Солнце состоит на 71% из водорода, на 26% из гелия и небольшого количества других элементов. В условиях экстремально высоких температур и давления (около 250 миллиардов атмосферных давлений) внутри Солнца атомы водорода подвергаются термоядерным реакциям, в частности, "протон-протонной цепочке" (pp-цепочке) и "углерод-азот-кислородному циклу" (CNO-циклу), но общий чистый эффект заключается в том, что 4 атома водорода объединяются в один атом гелия. В процессе этого материального преобразования теряется небольшая часть массы, однако именно эта "потерянная" масса превращается в огромное количество энергии. Этот принцип выработки энергии аналогичен взрыву водородной бомбы на Земле. Каждую секунду Солнце потребляет 630 миллионов тонн водорода, а потерянные 4,2 миллиона тонн массы превращаются в 3,8×10^26 джоулей энергии, что эквивалентно взрыву 100 миллиардов мегатонных водородных бомб. Таким образом, можно сказать, что именно беспрерывные масштабные "водородные бомбы", происходящие в ядре Солнца, обеспечивают его непрерывную энергию и дают нам долгожданное тепло и свет.