每一寸射在你脸上的阳光,都有数万年的历史

光的传播需要时间,如果太阳立即熄火,我们将在8分半钟以后才能知道。地球绕太阳公转的距离平均为1.5亿公里,有时多一点有时少一点,因为我们的轨道实际上是一个椭圆,而不是一个圆,光以最快的速度传播,速度约为300000千米每秒,与地球的距离除以该速度即可得到500秒,几乎是八秒半。那是光子从太阳到达地球所需的时间。

每一寸射在你脸上的阳光,都有数万年的历史

但是我们看到的阳光最令人惊奇的地方是,它实际上已经年龄非常大了。有几万几十万那么老。

那么问题来了,如果光子需要8分钟能从太阳表面传播太阳到地球这么远的距离。那么从太阳里出来,顶多也就一秒吧。

那到底是发生了什么使它这么老呢?

光子的直线速度确实有30万千米每秒,但在太阳之内的旅程并没有这么顺利。光子是太阳内核反应的副产物,比如说比如氢聚合成氦。太阳的核心以每秒爆炸数10亿枚氢弹的能量向外释放压力,但同时又因为引力的缘故,所有压力不得不被禁锢在太阳核心内部。类似一颗充满核聚变能量的气球,在塌缩与爆炸之间取得平衡。这种稳定的平衡态使光子很难离开太阳。在太阳核心内部,所有的这些聚变反应都会释放大量的伽马射线。

每一寸射在你脸上的阳光,都有数万年的历史

伽马射线作为高能光子,在他出生之后便朝一个方向上运动,直到它与太阳内部的其他粒子碰撞,从一个方向弹到另一个方向。这些高能光子在太阳内部的其他粒子间不断反弹时,不会放慢速度,因为他们一直都在以光速传播,但是他们会逐渐失去能量。这些能量都被其他粒子吸收了。这些高能粒子沿着运动路径,损失越来越多的能量。从伽马射线不断衰弱到x射线,紫外线 红外线 可见光,直到光子最终逃逸出太阳。

每一寸射在你脸上的阳光,都有数万年的历史

由于每个光子在跑出太阳之前,都需要在太阳内与其他粒子一直不间断的反弹,做随机游走式的布朗运动。如果你不能理解,可以想象你在以随机转动的方式,去复原一个打乱的三阶魔方。这几乎是不可能的。而太阳内部粒子的平均距离为1×10^-10米,而太阳的体积为1.412×10^18立方千米。现在你在用随机转动的方式复原一个上亿阶的魔方,脑子炸掉了吗?对光子来说,这是一个漫长的反弹过程。想要计算答案需要动用大型计算机,我们可怜的小脑袋知道答案就好了。

我们省掉计算过程,最终得到光子要逃出太阳,大约需要17万年。以人类生命尺度难以衡量宇宙的时间,甚至比不得一粒光子。但人类的求知欲总会让我们走的更快,更远。

上一篇

嫦娥哭了,疯狂科学家称“炸了月球可以造福人类”

下一篇

女星“黑天鹅”造型,刘诗诗优雅,郑爽甜美,看到热巴路转粉了

评论已经被关闭。

插入图片
返回顶部