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我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

  • 由 優美生態環境保衛者 發表于 籃球
  • 2022-09-01
簡介而伽瑪光子在生成後,行進幾微米的距離,就會與等離子環境中的自由原子和電子發生碰撞,絕大部分被吸收,而等離子體中的微觀粒子在能級回落時,又會重新釋放出相應的光子,被釋放出的光子繼續重複著這種被吸收、重新釋放的無數個過程,而每透過一個過程,光子

日地距離光走幾分鐘

這是個比較有意思的問題,之前很多朋友對此做過詳細的解答,下面我也結合自己的理解,對這個問題簡要分析一下,主要是基於對問題看法的角度有不同的地方。

太陽之所以能夠向外源源不斷地釋放光和熱,歸功於其內部,嚴格上來說是核心區域的核聚變反應。在太陽核心區域,溫度可以達到4500萬攝氏度,壓力達200萬個大氣壓,在這種環境下,所有物質都不能以原子的整體面貌出現,而是被電離成自由原子和自由電子形成的等離子體物質,而且非常緻密,有科學家形容就是”一大鍋等離子粥”。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

按常理來說,在1500萬攝氏度的情況下,自由原子中的質子是不能進入到其它原子中的,因為原子和原子之間,存在著非常大的庫侖力作用,這個力提供的是一種強大的斥力,這也是宏觀物體不能相互穿越的重要原因。但是,太陽內部一方面有非常大的壓力,另一方面有著非常多的氫原子物質儲備,在量子領域雖然發生這種質子穿越的機率很低,但架不住壓力大、數量多的“群眾基礎”,於是太陽內部發生了機率較小、但絕對數量較多的“質子穿越”,科學上將其稱為量子隧穿效應,正因為這種效應發生的機率低,才保證了太陽內部的核聚變以比較”溫和”的方式呈現,不像氫彈那樣一瞬間“爆炸”完畢。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

目前太陽內部的核聚變已經進行了近50億年,其核聚變型別已經擴充套件為兩種型別,第一種為氫氦聚變,另一種為碳氮氧聚變,兩種過程的參與和生成物質不同,但都屬於質子—質子鏈式核聚變,其中氫氧聚變佔據的比例很高,是太陽內部主要的核聚變方式,在這種聚變過程中,每個反應單元都包括4個氫原子演變為1個氦4原子的鏈式反應,同時釋放出對應的伽瑪光子、中微子和能量。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

其中的伽瑪光子和能量成為維持太陽穩定存在的基礎,也是其最終向外釋放光和熱的源泉。

太陽核心中因核聚變產生的伽瑪光子和能量,並非能夠像中微子一樣,可以直接逃離內部高溫高壓的環境,其中產生的能量,成為加熱環境內等離子體物質的輸入部分,一方面維持寫內部的溫度,另一方面產生向外的輻射壓,從而與外層物質向內的引力壓形成動態的平衡。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

而伽瑪光子在生成後,行進幾微米的距離,就會與等離子環境中的自由原子和電子發生碰撞,絕大部分被吸收,而等離子體中的微觀粒子在能級回落時,又會重新釋放出相應的光子,被釋放出的光子繼續重複著這種被吸收、重新釋放的無數個過程,而每透過一個過程,光子所攜帶的能量就會降低,因此,根據太陽核心中核聚變產生光子被吸收和釋放頻次的多少,相應形成不同的射線,包含從能量最好的伽馬射線,稍弱的X射線,再到紫外線、可見光、紅外線和無線電波,這就是為什麼從太陽釋放出的光線包含以上不同射線的原因。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

我們從地球觀測到的太陽光,如果追溯其能夠被肉眼觀測的距離,那就要從太陽表面逃脫時算起,在到達地球后,光線走過這個日地距離所需要的時間為8。3分鐘。而如果非要加上從內部剛產生到“遊走”到太陽表面所經歷的時間,那結果就要漫長許久,有可能長達20多萬年。這個結論是透過光子在太陽內部的行進路線推測出來的,那麼是否意味著我們在地球上看到的光,來源於20多萬年的太陽內部呢?

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

這裡就涉及到對物質的理解角度了。如果從可見光來看,它只是從太陽核心發出“組合”光線的一部分,從其頻率也就是能量強度來看,它在光譜中的地位是中等偏下,也就意味著在它們從太陽核心向表面運動過程中,由原來伽瑪光子被等離子體吸收和重新釋放的頻次,要大於伽馬射線、X射線和紫外線,而小於紅外線和無線電波,所以其經歷的時間肯定要小於剛才所說的20多萬年,有可能在幾萬年以內。

更重要的是,我們在地球上看到的可見光,是否還是一開始在太陽內部剛釋放的光線呢。

我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

我想應該是不同的。一方面從名稱上看不同,剛形成時是伽馬射線,現在變為了可見光。二是從能量上看,可見光所攜帶的能量要比伽瑪射線減弱了好多數量級。第三,光子在被太陽內部等離子體反覆吸收和重新釋放過程中,其輸入和輸出是否還是它本身,我也不能確定,這就像有人提出的那樣,假如一個輪船所有的部件都更換一遍,那麼它還是原來的船嗎?

所以,我傾向的觀點,對於在地球上看到的光線,應該是從太陽表面發出時開始計算,也就是8。3分鐘,至於從核心到表面經歷的時間,不應該算到這部分光線的頭上,它是為謝謝光線的形成打基礎的,而且也不是現有的狀態和特徵。這個問題更不能追溯得太久,要不然還可以把時間線拉到參與核聚變物質什麼時間開始形成的,核聚變的初始溫度是怎麼來的,無疑都會將目標最終指向138億年前的宇宙大爆炸。

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