宇宙观察记录
众所周知太阳距离我们1.5亿千米,而光速是每秒三十万公里,这样算下来太阳光需要8分20秒才能到达地球,所以我们看到太阳永远都是8分20秒之前的太阳,然而事实却并没有怎么简单。
我们看到太阳光是从太阳表面飞到我们眼睛里的,但太阳表面的光却生成于太阳核心区域,氢元素在太阳核心1500万度的高温和3000亿地球大气压不断发生核聚变反应,产生的光子理论上只需要两秒多一点就能飞到太阳表面。
但太阳核心产生的光子在传播途中会不断受到电子的阻碍和其他物质的吸收散射,如此一来每秒三十万公里的光子就像一个喝醉的人一样在行进的路上跌跌撞撞,本来只需要两秒多就能走完从太阳核心到表面这70万公里的路程,但因为有物质阻挡在光子的前进线路上,所以太阳核心的光子平均需要两万年才能到达太阳表面,然后再用8分20秒飞到地球。
真正能冲破重重阻碍从核心区到达表面的光子只是极少数,大部分光子在途中就被吸收或者完全消耗了。阻碍光子从核心到达表面的最大因素就是那些带电粒子,它们会与飞行途中的光子频繁相互作用,最终让光子原本两秒多一点的飞行时间变成平均时长两万年的漫长旅途。
我们只能看到太阳的表面,而表面的光飞行8分20秒后才能被我们看到,因此说我们看到的是8分20秒前的太阳并不错误,但我们同时也要知道飞到我们眼里的这些太阳光子平均年龄两万岁。
宇宙探索未解之迷
相信很多人都听说过这种说法:我们看到的太阳是8分钟之前的太阳(实际是8分20秒,一般说8分钟),这个很好理解,毕竟地球距离太阳1.5亿公里,光飞行1.5亿公里的时间大约就是8分钟,所以我们看到的是8分钟之前的太阳并没有毛病!
不过如果你深入地了解了太阳的发光原理和整个进程,就会明白我们看到的太阳光虽然是从太阳表面发射出来的,但严格来说太阳表面并不能产生任何光线,光线产生的根源在太阳的核心,也就是太阳核心的核聚变!
太阳半径大约70万千米,这个距离光速飞行只需要2秒多一点的时间!那么太阳核心产生的光真的只需要2秒就能飞行到太阳表面吗?
事实上远非如此!核聚变产生的光线需要历经千辛万苦才能到达太阳表面!因为太阳内部充满了氢和氦,产生的光线会不断地被电子吸收然后再释放,太阳内部巨大的压力让电子的密度也非常高,不断地重复吸收释放这个过程,所以光线吸收释放的过程也非常漫长,从太阳核心到达表面需要大约十万年时间!
所以我们看到的太阳是十万年前的太阳?这种说法也并不严谨,有点“偷换概念”的味道,毕竟不管太阳内部经历了什么,我们只会注意到从太阳表面发出的光需要多长时间到达地球!
所以,我们看到的太阳是多长时间以前的太阳并不重要,重要的是我们需要了解太阳内部产生光线的机制,明白光线是如何到达太阳表面的,明白了这些,问题也就变得非常简单了,就看你从哪个角度去理解了!
宇宙探索
两种说法都不算错,主要看光具体从哪出发了?如果光从太阳表面出发,到达地球大约8分20秒,而如果光从太阳核心出发达,到地球至少需要10万年。表面的光到达地球的时间很好理解,日地距离1.5亿公里除以光速就行了,主要是其核心的光要跑出来为什么要这么久?
太阳核心在发生什么?
天空中不断发光发热的太阳,它那看似无穷尽的能量到底是从哪来的?最早搞清楚这个问题的人是美籍德裔物理学家汉斯·贝特(Hans Bethe)。
1939年,贝特推测出太阳能源可能来于内部氢核聚变成氦核的热核反应,并提出是由4个质子(即氢原子核)聚合到一起变成一个氦原子核,这就是质子–质子链(pp链)模型。但实际上要完成这个聚合反应是相当困难的,一次可能都需要百万年的时间才能完成,不过太阳的核心每秒可以发生约9×10^37次这样的反应,所以才能让太阳持续地进行着氢聚变。
核心处之所以能如此顺利地发生PP链反应,是因为这里温度达到了1500万摄氏度,巨大的压强把核心处的物质密度压缩到了150,000 kg/m^3,差不多是铅的13倍。
太阳辐射层里的弹球机
光要从核心区出发到达辐射层,即到达太阳直径70%的位置,需要从核心区紧密的粒子之间一点一点的撞出来,到达辐射层顶部后温度大概会降到150万摄氏度,密度也会随着向外温度的下降而降低,但即便如此,在这段路程中,平均来说,一个光子向外传播不到一厘米就会撞上别的物质并被弹开。
如果你能锁定一个光子,观察它向外传播的路劲。你会发现它像一个弹球一样在里面窜来窜去,兜兜转转10万到100万年才能从这个如弹球机一样的区域中走出来。
太阳对流层电梯
辐射层再往外就是对流层。光到达对流层后,会被这里的气体吸收,气体被加热后就会上升到达光球层后,又释放出光子,冷却下沉回去。光子就像坐电梯一样在这样的对流循环中,从辐射层跑到了光球层。坐这个电梯要花费的时间大致是三个月,比起辐射层里的至少10万年来说,这可快多了。
然后,光就可以从光球层出发,点亮整个太阳系了。其中一些有幸来到充满生机的地球,成为生命之源,成为我们眼中的色彩,成为我们眼中8分种之前的太阳。
总结
当你沐浴阳光的时候,你是否能体会到它曾经经历过的艰辛。至少10万年的历程,让每一个光子都充满了自己的故事。
不过从8分钟到10万年,对于光来说,并无意义。
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借用一句时髦的话来说,我们看到的太阳光是当下的。
没错,压根儿就没有什么8分钟,或者什么几万年那么一说。无论长短,任何时间差都是没有意义的,因为在宇宙中最快的信息传播速度面前,光的任何表现都具有同时性,光在不同的空间位置之间架起了一个超距的桥梁,它让不同的位置变成了同一时间。这时的任何一个光子,不仅仅只是原子运动信息的传递者,也是一个时间公式的等号,这个等号把光子被发射和被接收的两端连结起来了!
郭城3点14壹伍玖
我们都知道光在宇宙中的传播速度是每秒钟30万公里。所以光的传播是需要时间的。既然光的传播需要时间,那么也就是说我们看到的物体都是过去的影像。例如太阳到地球的平均距离大约是1.5亿公里,因此太阳光线到达地球需要大约8分钟的时间。因此,我们就说我们看到的太阳是8分钟以前的太阳。
图示:太阳和地球
虽然太阳的光线从太阳的表面出发到达地球需要短短的八分钟的时间,但是科学家发现太阳的光线中的光子产生并到达太阳的表面却需要长达15万的时间。这听上去很不可思议。这是怎么一回事呢?
弄明白这个问题,我们先要了解一下太阳的光是怎么产生的?太阳是一颗恒星。恒星是能够自己发光发热的。太阳的结构从内到外依次可分为核心区、辐射区、对流层、光球层、色球层和日冕层。从太阳中心到0.25个半径的太阳核心区是太阳光子的源头。这里的核聚变反应在释放出巨大能量的同时也释放出了大量的光子。
图示:太阳的内部结构
这些太阳核心产生的光子要到达太阳表面并不是一件容易的事情。太阳的光子在核心区产生后就会进入到辐射区。进入到辐射区的光子不会以直线的方式到达太阳表面。它在向着太阳外部运动的同时会遇到大量的阻碍。
它们大约每前进1微米就会被太阳内部的原子吸收。当这个原子吸收了光子携带的能量后会被加热,加热后的原子又会把吸收掉的光子再次释放出来。而被释放出来的光子再前进一段距离又会被其它的原子吸收,然后再次被释放出来。这种光子被吸收释放和再次被吸收释放的过程在太阳内部大约要持续15万年!
而光子在太阳内部的这种运动过程,科学家们称之为“随机漫步”。意思就是漫无目的的向着目标靠近。
当太阳内部产生的光子经过漫长的15万年来到太阳表面后,那么它到达地球就只有8分钟的路程了。所以我们看到的太阳是8分钟以前的,但是这些太阳光子却在太阳的内部十几万年以前就产生了。
宇宙生命之谜
从太阳到地球的平均距离大约是1.5亿千米,光在真空中的传播速度大约是30万千米每秒,也就是说,太阳光从太阳表面到地球需要8分钟多。
首先了解一下太阳的内部结构。
1.核心区:大约占据太阳1/4的半径,核聚变就在这里反应,太阳的能源也从这里产生。
2.辐射区:太阳核心所产生的光子通过辐射的方式向外传输能量,大约占据太阳一半的体积。
3.对流层:由于太阳内部的温度很高,而太阳表面的温度低,造成了巨大的温度差,引起粒子的激烈碰撞。
所以理论上算,太阳核心产生的光子应该只需要2秒多就可以到达太阳表面。但实际上并不是这样。太阳是一个巨大的等离子体,当光子从内部到达表面的时候,并不是以直线传播,而是不断的受到电子的以及其他物质的阻碍,甚至被消耗吸收了。
所以真正能到达太阳表面的光子其实很少,那些到达表面的光子也是碰碰撞撞经过无数次的反射才到达太阳表面。这个过程足足有几万年到几千万年。
这个过程就好比原本1km的路程,我却在原地随机踏步,或者是方向不断改变,所以走了上万步才到达终点。光子也是这样,从内部到表面是一个很漫长的过程。
但是我们并不用纠结我们看到的太阳光是什么时候产生的,因为现在还无法准确计算光子的寿命。我们看到的太阳光是8分钟前从太阳表面发出的,这么说是没有问题的。
星球上的科学
太阳距离地球1.5亿km,光速是30万km/s,太阳光从太阳传到地面需要8分钟。但最新研究表明,太阳内部的光子从诞生之时起,要到达太阳表面需要2万多年左右。
这样说来,我们看到的太阳光是2万多年以前的?下面我们就来看看是为什么?
太阳能有如此巨大的能量,那就是它的内部在1500万℃、3000亿个气压的环境下,无时不刻都在进行着氢氦聚变反应,反应过程中的高温产生的光子要到达太阳表面,没有想象中那么快捷。
产生的光子在太阳内部会受到无数电子的阻挡以及元素物质的吸收等障碍,即使是宇宙中速度最快的光子也要在太阳内部处处“碰壁”,原本只需2秒的路程,却要“击败”无数个“关卡”,比“关云长过五关斩六将”不知厉害👍几个n倍的难关,约2万年后才千回百转的到达太阳表面,有的甚至几亿年了还在原地“打转”呢。
而能成功到达太阳表面的光子只是小部分,很多在半路上已经“壮士未捷身先死”,被内部物质给吸收了。
看来经过漫长的2万年到达太阳表面的光子已经是很不容易了。然后这些“胜出者”可以畅通无阻的光耀四方了。
弄潮科学
很多人回答的都有个误区,认为太阳光是核反应直接产生的,需要从太阳的核反区(内核)然后千心万苦到达表面,才能够被发射到宇宙空间 然后被我们接受。他们认为,光线从太阳内部到达核心的过程,光线会经历多次的电子吸收在发射过程,最终使得只有2光秒的距离,光线却要花费上万年。
其实,上面的解释完全是错误的,或者说太阳光并不是这么来的!
首先明确一点,我们看到的太阳光确实是8分钟前的。因为太阳距离地球的平均距离是1.5亿千米,光线走这么远也需要8分20秒。所以,我们从太阳表面接受到的光线,都是8面前太阳表面产生的。故而,假如太阳突然停止核聚变,不在释放热量和阳光,那么我们要等8分钟才知道。但像题目那样,说光线是几万年前太阳的,就不对了!
为何大家的解释不对去?首先,太阳的一切能量确实来自于核反应。核反应会释放出巨大能量,但这个巨大能量并不是指的光能,而是热能。热能和分子的运动有关,分子运动越厉害,那么物体就会越热。而太阳内部的核反应,就是通过热量的传递使得我整个太阳变得燥热。而热量可以通过辐射跃迁耗散掉,所太阳发出去的光,其实都是太阳表面热量的辐射跃迁而已,并非是从内部出来的。
科学探秘频道
我们都知道光在宇宙中的传播速度是每秒钟30万公里。所以光的传播是需要时间的。既然光的传播需要时间,那么也就是说我们看到的物体都是过去的影像。例如太阳到地球的平均距离大约是1.5亿公里,因此太阳光线到达地球需要大约8分钟的时间。因此,我们就说我们看到的太阳是8分钟以前的太阳。
图示:太阳和地球
虽然太阳的光线从太阳的表面出发到达地球需要短短的八分钟的时间,但是科学家发现太阳的光线中的光子产生并到达太阳的表面却需要长达15万的时间。这听上去很不可思议。这是怎么一回事呢?
弄明白这个问题,我们先要了解一下太阳的光是怎么产生的?太阳是一颗恒星。恒星是能够自己发光发热的。太阳的结构从内到外依次可分为核心区、辐射区、对流层、光球层、色球层和日冕层。从太阳中心到0.25个半径的太阳核心区是太阳光子的源头。这里的核聚变反应在释放出巨大能量的同时也释放出了大量的光子。
图示:太阳的内部结构
这些太阳核心产生的光子要到达太阳表面并不是一件容易的事情。太阳的光子在核心区产生后就会进入到辐射区。进入到辐射区的光子不会以直线的方式到达太阳表面。它在向着太阳外部运动的同时会遇到大量的阻碍。
它们大约每前进1微米就会被太阳内部的原子吸收。当这个原子吸收了光子携带的能量后会被加热,加热后的原子又会把吸收掉的光子再次释放出来。而被释放出来的光子再前进一段距离又会被其它的原子吸收,然后再次被释放出来。这种光子被吸收释放和再次被吸收释放的过程在太阳内部大约要持续15万年!
图示:太阳光子在太阳内部“随机漫步”的前进路径
而光子在太阳内部的这种运动过程,科学家们称之为“随机漫步”。意思就是漫无目的的向着目标靠近。
当太阳内部产生的光子经过漫长的15万年来到太阳表面后,那么它到达地球就只有8分钟的路程了。所以我们看到的太阳是8分钟以前的,但是这些太阳光子却在太阳的内部十几万年以前就产生了。
兔斯基聊科学
问题至今都很难有人做出解释,因为人类对光实在是太陌生了!这个既熟悉又陌生的光,他大大的出乎了人类的思考范围,有人说,光有速度,光从太阳到地球需要八分钟的时间,人类知道的太少了,许多的领域人类还没有明白,所以有待于人类今后的发现和争论吧!
光是物质向能量转化的最后一道风景线,太阳表面的许多物质转化成光,而这个光是以太阳为中心球型扩展的,离太阳这个中心越远,光和热越弱,遙远的扩展,越来越微弱,直到传播不到的距离。
光是瞬间物质分裂爆炸产生的,时间之短暂,而一个接一个的爆炸,就形成了连续不断的光辐射,这就是我们看见的太阳光。
那么产生光的过程是由弱激烈,到强激烈,然后到爆炸性的激烈,这有一个瞬间的过程,而以弱激烈到爆激烈会产生弱扩散到爆扩展的范围,这个范围由近而远,由小到大,速度之快,人类把它叫光速。
而一连串的光辐射到地球,密度之高,光辐射的弱区与强区叠加在一起,而使人们看不见这个由弱爆到强爆这个过程,而这个过程叠加了,这个过程就是光速。也就是说光速叠加在一起,使光速没有了表示。也就没有了光速。
当早晨,我们看着东方的太阳,然后转过身望着西方,突然转身再看太阳,没有看到太阳光由弱变强的过程。看到的是刺眼的太阳光,你是这样吗?
当我们夜晚看见遙运恒星发出微弱的光时,我们看见的这颗恒星到达地球光的最外圈的含盖,这个最外圈光线之弱。但是我们知道这颗恒星距离地球之远,是极大的天文数字。它的光传播到地球,是没有时间概念的,是瞬间的事情。就和磁场辐射,热辐射,一样,没有速度概念。而人类所知道的光速是物质的热核反应,由弱到强的过程,而这个过程的叠加就是光芒。它们的过程叠加了,速度叠加了,而不呈现速度。模糊了速度这个概念,而没有速度。