我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?

宇宙觀察記錄


相信很多人都聽說過這種說法:我們看到的太陽是8分鐘之前的太陽(實際是8分20秒,一般說8分鐘),這個很好理解,畢竟地球距離太陽1.5億公里,光飛行1.5億公里的時間大約就是8分鐘,所以我們看到的是8分鐘之前的太陽並沒有毛病!

不過如果你深入地瞭解了太陽的發光原理和整個進程,就會明白我們看到的太陽光雖然是從太陽表面發射出來的,但嚴格來說太陽表面並不能產生任何光線,光線產生的根源在太陽的核心,也就是太陽核心的核聚變!

太陽半徑大約70萬千米,這個距離光速飛行只需要2秒多一點的時間!那麼太陽核心產生的光真的只需要2秒就能飛行到太陽表面嗎?

事實上遠非如此!核聚變產生的光線需要歷經千辛萬苦才能到達太陽表面!因為太陽內部充滿了氫和氦,產生的光線會不斷地被電子吸收然後再釋放,太陽內部巨大的壓力讓電子的密度也非常高,不斷地重複吸收釋放這個過程,所以光線吸收釋放的過程也非常漫長,從太陽核心到達表面需要大約十萬年時間!

所以我們看到的太陽是十萬年前的太陽?這種說法也並不嚴謹,有點“偷換概念”的味道,畢竟不管太陽內部經歷了什麼,我們只會注意到從太陽表面發出的光需要多長時間到達地球!

所以,我們看到的太陽是多長時間以前的太陽並不重要,重要的是我們需要了解太陽內部產生光線的機制,明白光線是如何到達太陽表面的,明白了這些,問題也就變得非常簡單了,就看你從哪個角度去理解了!


宇宙探索


從太陽到地球的平均距離大約是1.5億千米,光在真空中的傳播速度大約是30萬千米每秒,也就是說,太陽光從太陽表面到地球需要8分鐘多。

首先了解一下太陽的內部結構。

1.核心區:大約佔據太陽1/4的半徑,核聚變就在這裡反應,太陽的能源也從這裡產生。

2.輻射區:太陽核心所產生的光子通過輻射的方式向外傳輸能量,大約佔據太陽一半的體積。

3.對流層:由於太陽內部的溫度很高,而太陽表面的溫度低,造成了巨大的溫度差,引起粒子的激烈碰撞。

所以理論上算,太陽核心產生的光子應該只需要2秒多就可以到達太陽表面。但實際上並不是這樣。太陽是一個巨大的等離子體,當光子從內部到達表面的時候,並不是以直線傳播,而是不斷的受到電子的以及其他物質的阻礙,甚至被消耗吸收了。


所以真正能到達太陽表面的光子其實很少,那些到達表面的光子也是碰碰撞撞經過無數次的反射才到達太陽表面。這個過程足足有幾萬年到幾千萬年。

這個過程就好比原本1km的路程,我卻在原地隨機踏步,或者是方向不斷改變,所以走了上萬步才到達終點。光子也是這樣,從內部到表面是一個很漫長的過程。

但是我們並不用糾結我們看到的太陽光是什麼時候產生的,因為現在還無法準確計算光子的壽命。我們看到的太陽光是8分鐘前從太陽表面發出的,這麼說是沒有問題的。


星球上的科學


問題至今都很難有人做出解釋,因為人類對光實在是太陌生了!這個既熟悉又陌生的光,他大大的出乎了人類的思考範圍,有人說,光有速度,光從太陽到地球需要八分鐘的時間,人類知道的太少了,許多的領域人類還沒有明白,所以有待於人類今後的發現和爭論吧!

光是物質向能量轉化的最後一道風景線,太陽表面的許多物質轉化成光,而這個光是以太陽為中心球型擴展的,離太陽這個中心越遠,光和熱越弱,遙遠的擴展,越來越微弱,直到傳播不到的距離。

光是瞬間物質分裂爆炸產生的,時間之短暫,而一個接一個的爆炸,就形成了連續不斷的光輻射,這就是我們看見的太陽光。

那麼產生光的過程是由弱激烈,到強激烈,然後到爆炸性的激烈,這有一個瞬間的過程,而以弱激烈到爆激烈會產生弱擴散到爆擴展的範圍,這個範圍由近而遠,由小到大,速度之快,人類把它叫光速。

而一連串的光輻射到地球,密度之高,光輻射的弱區與強區疊加在一起,而使人們看不見這個由弱爆到強爆這個過程,而這個過程疊加了,這個過程就是光速。也就是說光速疊加在一起,使光速沒有了表示。也就沒有了光速。

當早晨,我們看著東方的太陽,然後轉過身望著西方,突然轉身再看太陽,沒有看到太陽光由弱變強的過程。看到的是刺眼的太陽光,你是這樣嗎?

當我們夜晚看見遙運恆星發出微弱的光時,我們看見的這顆恆星到達地球光的最外圈的含蓋,這個最外圈光線之弱。但是我們知道這顆恆星距離地球之遠,是極大的天文數字。它的光傳播到地球,是沒有時間概念的,是瞬間的事情。就和磁場輻射,熱輻射,一樣,沒有速度概念。而人類所知道的光速是物質的熱核反應,由弱到強的過程,而這個過程的疊加就是光芒。它們的過程疊加了,速度疊加了,而不呈現速度。模糊了速度這個概念,而沒有速度。


雲天廣闊


這個問題很簡單稍微對天文知識有點了解的小夥伴張口就來,我們看到的太陽光是8分20秒之前從太陽表面來到地球。計算過程也很簡單地球繞太陽公轉軌道是橢圓形,在近日點距離太陽:1.471億千米、遠日點距離太陽:1.52億千米。平均距離是1.5億公里,真空中光速取30萬公里每秒,簡單除法結果就是8分鐘20秒。

接下來說點大家可能不太清楚的知識點

太陽是宇宙中一顆普通的恆星,質量中等為紅矮星,壽命大約是100億年,在大約50億年以後會變成緻密星-白矮星。太陽光的產生是由於太陽內核處在自身引力塌陷提供的條件下進行核聚變,釋放出光和熱。這意味著光子是從太陽內核處產生穿出太陽來到地球,那麼有的人可能就說了太陽半徑69萬公里,那麼在8分20秒的基礎上在加個2秒鐘就可以,真的是這樣嗎?

實際上不是的,簡單的說光子在太陽內部不走直線,它們像無頭蒼蠅一樣每當撞擊到其他粒子就需要改變方向,就這樣一頭一頭的撞下來,等它們來到太陽表面絕不是2秒鐘。這個問題在喬治•伽莫夫寫的科普書籍《從一到無窮大》中有相關計算如下:

太陽內光子的自由程為1 釐米,太陽的半徑大約是70000000000釐米,那麼光子就要拐上5×10的21次方個彎才能到達表面。每一段路需要3×10的負11次方秒,而整個旅程所用的時間大約為1.5×10的11次方秒,大約是5000年。上邊計算的是最短用時,最長可能需要10多萬年的時間。

這意味著我們每天看到的太陽光追根溯源可能來自於十幾萬年前,那個時候的人類祖先在幹什麼哪?



科學黑洞


兩種說法都不算錯,主要看光具體從哪出發了?如果光從太陽表面出發,到達地球大約8分20秒,而如果光從太陽核心出發達,到地球至少需要10萬年。表面的光到達地球的時間很好理解,日地距離1.5億公里除以光速就行了,主要是其核心的光要跑出來為什麼要這麼久?

太陽核心在發生什麼?

天空中不斷髮光發熱的太陽,它那看似無窮盡的能量到底是從哪來的?最早搞清楚這個問題的人是美籍德裔物理學家漢斯·貝特(Hans Bethe)。

1939年,貝特推測出太陽能源可能來於內部氫核聚變成氦核的熱核反應,並提出是由4個質子(即氫原子核)聚合到一起變成一個氦原子核,這就是質子–質子鏈(pp鏈)模型。但實際上要完成這個聚合反應是相當困難的,一次可能都需要百萬年的時間才能完成,不過太陽的核心每秒可以發生約9×10^37次這樣的反應,所以才能讓太陽持續地進行著氫聚變。

核心處之所以能如此順利地發生PP鏈反應,是因為這裡溫度達到了1500萬攝氏度,巨大的壓強把核心處的物質密度壓縮到了150,000 kg/m^3,差不多是鉛的13倍。

太陽輻射層裡的彈球機

光要從核心區出發到達輻射層,即到達太陽直徑70%的位置,需要從核心區緊密的粒子之間一點一點的撞出來,到達輻射層頂部後溫度大概會降到150萬攝氏度,密度也會隨著向外溫度的下降而降低,但即便如此,在這段路程中,平均來說,一個光子向外傳播不到一釐米就會撞上別的物質並被彈開。

如果你能鎖定一個光子,觀察它向外傳播的路勁。你會發現它像一個彈球一樣在裡面竄來竄去,兜兜轉轉10萬到100萬年才能從這個如彈球機一樣的區域中走出來。

太陽對流層電梯

輻射層再往外就是對流層。光到達對流層後,會被這裡的氣體吸收,氣體被加熱後就會上升到達光球層後,又釋放出光子,冷卻下沉回去。光子就像坐電梯一樣在這樣的對流循環中,從輻射層跑到了光球層。坐這個電梯要花費的時間大致是三個月,比起輻射層裡的至少10萬年來說,這可快多了。

然後,光就可以從光球層出發,點亮整個太陽系了。其中一些有幸來到充滿生機的地球,成為生命之源,成為我們眼中的色彩,成為我們眼中8分種之前的太陽。

總結

當你沐浴陽光的時候,你是否能體會到它曾經經歷過的艱辛。至少10萬年的歷程,讓每一個光子都充滿了自己的故事。

不過從8分鐘到10萬年,對於光來說,並無意義。

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光是10多萬年前產生的,但是從表面到地球是8分鐘前。

如何觀測?

實際上,我們知道,我們能夠看到東西,是因為東西能夠反射光,或者直接發光,然後光子進入了我們的鏡頭或者眼睛裡。


而我們觀測的物體一般和我們有一定的距離,光要通過這個距離是需要的時間的,所以,我們看到的永遠都是過去式。

8分鐘前從太陽表面來的光

而太陽距離地球的平均距離在1.5億公里,光要走過這段距離是需要8分20秒,但是這個指的是光從太陽表面到底地球的時間。並不是說,光是產生於這個時候,因為恆星產生的光來自於核心的核聚變反應,而光從核心到達表面還需要時間。


光從太陽核心到表面

我們都知道太陽燃燒靠的其實是核聚變,但這不準確,準確來說是可控核聚變。

實現可控核聚變靠的是引力和核聚變產生的向外壓力實現動態平衡。

而太陽內部從核心到表面是一個等離子體,光其實要從核心達到表面的過程是十分曲折的,他們會來回來去撞到各種粒子,最後它要到達太陽表面其實要花十多萬年的時間。

所以,其實我們看到的太陽光是十多萬年前產生的,它從核心到表面花了十多萬年,從表面到地球,只花了8分20秒。

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鍾銘聊科學


很多人回答的都有個誤區,認為太陽光是核反應直接產生的,需要從太陽的核反區(內核)然後千心萬苦到達表面,才能夠被髮射到宇宙空間 然後被我們接受。他們認為,光線從太陽內部到達核心的過程,光線會經歷多次的電子吸收在發射過程,最終使得只有2光秒的距離,光線卻要花費上萬年。



其實,上面的解釋完全是錯誤的,或者說太陽光並不是這麼來的!

首先明確一點,我們看到的太陽光確實是8分鐘前的。因為太陽距離地球的平均距離是1.5億千米,光線走這麼遠也需要8分20秒。所以,我們從太陽表面接受到的光線,都是8面前太陽表面產生的。故而,假如太陽突然停止核聚變,不在釋放熱量和陽光,那麼我們要等8分鐘才知道。但像題目那樣,說光線是幾萬年前太陽的,就不對了!

為何大家的解釋不對去?首先,太陽的一切能量確實來自於核反應。核反應會釋放出巨大能量,但這個巨大能量並不是指的光能,而是熱能。熱能和分子的運動有關,分子運動越厲害,那麼物體就會越熱。而太陽內部的核反應,就是通過熱量的傳遞使得我整個太陽變得燥熱。而熱量可以通過輻射躍遷耗散掉,所太陽發出去的光,其實都是太陽表面熱量的輻射躍遷而已,並非是從內部出來的。


科學探秘頻道



眾所周知太陽距離我們1.5億千米,而光速是每秒三十萬公里,這樣算下來太陽光需要8分20秒才能到達地球,所以我們看到太陽永遠都是8分20秒之前的太陽,然而事實卻並沒有怎麼簡單。

我們看到太陽光是從太陽表面飛到我們眼睛裡的,但太陽表面的光卻生成於太陽核心區域,氫元素在太陽核心1500萬度的高溫和3000億地球大氣壓不斷髮生核聚變反應,產生的光子理論上只需要兩秒多一點就能飛到太陽表面。


但太陽核心產生的光子在傳播途中會不斷受到電子的阻礙和其他物質的吸收散射,如此一來每秒三十萬公里的光子就像一個喝醉的人一樣在行進的路上跌跌撞撞,本來只需要兩秒多就能走完從太陽核心到表面這70萬公里的路程,但因為有物質阻擋在光子的前進線路上,所以太陽核心的光子平均需要兩萬年才能到達太陽表面,然後再用8分20秒飛到地球。

真正能衝破重重阻礙從核心區到達表面的光子只是極少數,大部分光子在途中就被吸收或者完全消耗了。阻礙光子從核心到達表面的最大因素就是那些帶電粒子,它們會與飛行途中的光子頻繁相互作用,最終讓光子原本兩秒多一點的飛行時間變成平均時長兩萬年的漫長旅途。


我們只能看到太陽的表面,而表面的光飛行8分20秒後才能被我們看到,因此說我們看到的是8分20秒前的太陽並不錯誤,但我們同時也要知道飛到我們眼裡的這些太陽光子平均年齡兩萬歲。


宇宙探索未解之迷


太陽距離地球1.5億km,光速是30萬km/s,太陽光從太陽傳到地面需要8分鐘。但最新研究表明,太陽內部的光子從誕生之時起,要到達太陽表面需要2萬多年左右。


這樣說來,我們看到的太陽光是2萬多年以前的?下面我們就來看看是為什麼?

太陽能有如此巨大的能量,那就是它的內部在1500萬℃、3000億個氣壓的環境下,無時不刻都在進行著氫氦聚變反應,反應過程中的高溫產生的光子要到達太陽表面,沒有想象中那麼快捷。

產生的光子在太陽內部會受到無數電子的阻擋以及元素物質的吸收等障礙,即使是宇宙中速度最快的光子也要在太陽內部處處“碰壁”,原本只需2秒的路程,卻要“擊敗”無數個“關卡”,比“關雲長過五關斬六將”不知厲害👍幾個n倍的難關,約2萬年後才千迴百轉的到達太陽表面,有的甚至幾億年了還在原地“打轉”呢。



而能成功到達太陽表面的光子只是小部分,很多在半路上已經“壯士未捷身先死”,被內部物質給吸收了。

看來經過漫長的2萬年到達太陽表面的光子已經是很不容易了。然後這些“勝出者”可以暢通無阻的光耀四方了。


弄潮科學


眾所周知,太陽是一個巨大的發光發熱源,它能夠產生巨大的能量以及發出的光與熱得益於其內部時刻在進行的氫核聚變,氫核聚變根據質能方程釋放出巨大的能量。當然,我們感受的光與熱皆是來自於此。

太陽的核反應區有多大?

太陽的直徑約為1392000千米,半徑696000千米,從太陽的核心處約至0.25個太陽半徑處都是太陽的核反應區,太陽的光線產生在此處。

產生在此處的光線需要越過那0.75個半徑的距離才可以抵達表面,這個旅程需要的時間長達數百萬年甚至千萬年之久。

有人產生疑問,為何光子運動速度是光速,為何才0.75個太陽半徑的距離就走了那麼久呢?

原因是因為太陽是一個巨大的緻密的等離子球,充斥著不同的原子、離子與自由電子,這樣的話,在光子行進的路途中是非常擁擠的,即便是運動速度是光速的光子也會被吸收輻射再吸收再輻射,從而能量不斷降低,光子在太陽內部走過的路程不是一條直線,而是一條錯綜複雜的曲線,拐彎抹角,光子是在隨機遊走。

正因為如此,光子從太陽內部抵達表面才需要這麼久的時間,而原本能量極高的光子也因為耗費了巨大的能量而衰減為可見光波段,抵達了表面的光線則只需要8分20秒左右的時間就可以抵達地球了。這就是沐浴著我們的光線,滋養了萬物,同時也創造了這個五彩斑斕的世界。

你不知道的是,你沐浴的這些光線其實早在我們的祖先還是猿猴的時候就已經產生了,只不過途中浪費了些時間。

對此你有什麼看法呢?歡迎在下方留言探討。我是科幻船塢,熱愛科學、喜愛科幻,感謝大家的閱讀,本文圖片來自於網絡,侵刪。


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