
尊敬的读者,感谢您在百忙之中阅读我的文章,这是对我努力的肯定,也是持续创作的动力,向您致以我最诚挚的敬意,希望能得到您的一个"关注",在此感谢!
单个光子到达太阳表面的机会几乎为零。这是一件好事,因为太阳深处的光子反射极端温度,而不是可见光的光子。这些主要是硬伽马辐射的光子。如果太阳发出伽马射线,我们根本不会喜欢它。所以它不这样做是件好事。
太阳的内部非常不透明。光子在被原子吸收之前会传播微小的距离,然后原子会向不同的方向重新发射光子。简而言之,热量从最内层传递到表面,这种传递尤其涉及质子之间的光子交换。
可以计算出太阳内部的变化需要多长时间才能在表面上显现出来。我们知道光子必须行进多远才能离开——696,000 公里(太阳的半径)。然后您需要找出光子在发射和吸收之间行进的距离以及该步骤需要多长时间。这需要一点数学知识。
太阳的内部是等离子体,中心密度超过每立方厘米100克。
原子(主要是氢)完全没有电子,因此粒子密度为每立方厘米 10^26 个质子。
这意味着质子之间的典型距离约为 2 x 10^-9 厘米。光传播此距离大约需要 3 x 10^-11 秒。粗略地说,这意味着光子要绕太阳半径行进必须走 5 x 10^21 步。这将需要 1.5x10^11 秒或大约 4000 年。
一些教科书谈论“数十万年”甚至“几百万年”,具体取决于假设的平均自由程。此外,太阳内部的密度并不恒定,因此太阳外半部分的步长比密度最高的内部大得多。请注意,如果您估计的平均自由程比 1 厘米小三倍,则时间会增加 10 倍!
基于“数量级”估计的典型不确定性可能会导致行程时间增加 100 倍或更多。大多数天文学家对这个数字不太感兴趣,也不会试图精确定位它,因为它不会影响我们测量的任何东西,除了目前中心区域的特性。这些估计表明,地表的光发射可能滞后于核心的光产生长达 100 万年。
这一切的要点是光需要很长时间才能离开太阳内部!
而且在真空中它的传播速度比在致密等离子体中快得多。对他来说,到达地球、木星、天王星和海王星比从太阳核心到达太阳表面更容易、更快。考虑到真空中的光速以及地球与太阳的距离,光只需 8 分钟即可传播这个距离。而且一路上没有压力。
