太阳光到地球需要8分钟,为什么光子认为只有一瞬间?

太阳光到地球需要8分钟?

我们经常传闻:太阳光到地球需要8分钟。那这个时候是咋来的呢?

现实上,这个时候精确来说是8分20秒,更精确一点是8分17秒。这个成果其实很简单,就是太阳和地球之间的距离1.5亿公里,除以光的速度3*10^8m/s,就可以获得。

可是我们要知道的是太阳概况是不发生光子的,太阳标的目的外辐射的光子其实是太阳内核发生的,现实上一个光子从发生到传布到地球,大要需要14万年的时候。那具体是咋回事呢?

太阳核聚变反映

在宇宙中有许很多多的天体,科学家把它们分类为恒星、行星、卫星等等。但现实上,分类其实也不是固定的,而是动态的。好比,冥王星曾经就是九大行星之一,后来被降级了,现在太阳系是八大行星。

分类的转变其实是科学家对于天文学的认知在发生转变。现在我们知道,在宇宙中,有一个关头身分会决议天体的分类,这个关头身分就是:质量。是以,就有了"质量为王”的说法。恒星有一个最小的质量门槛,这个门槛就是太阳质量的7%,低于这个值,就无法当作为恒星,高于这个值,就可以当作为恒星。

若是从素质上看,为什么高于这个质量就可以当作为一颗恒星呢?

在中国有句老话叫做物极必反,就可以很好地归纳综合这个事。我们知道,引力和质量有关,但天体的质量庞大时,引力也会很是大。就拿太阳来说,它占有了整个太阳系99.86%以上的质量,是绝对的本家儿宰。

太阳的引力牵引着太阳系内的天体,同时也在挤压自身。若是没有任何的斥力存在,那么太阳应该会在引力的感化下缩短当作一个点。但事实上,并没有。这是因为太阳在挤压自身的过程中激发了核聚变反映,核聚变发生了对外的压力,和引力形当作了动态均衡。那为什么会促发核聚变反映呢?

这是因为在引力的感化下,太阳内核的温度会升高,这个温度大要可以达到1500万度。在这个温度情况下,原子布局已经无法保全了。我们知道原子是由原子核和电子组成的,在这样的情况下,电子会获得足够多的能量,解脱原子核的束厄局促,起头放飞自我。是以,太阳的内核傍边,其实是呈现等离子态的,原子核、电子、光子在此中处处乱串。

不外,核聚变反映其实是需要原子核之间进行连系。组成太阳的本家儿如果氢原子和氦原子,此中氢原子占大头。氢原子丢了一个电子,残剩的原子核内也只有一个质子。是以,太阳内部其实有大量的质子。质子是带正电的,同种电荷是相排斥的,只要足够大的能量才能使得两个质子连系,发生核聚变。照理说,太阳内部的温度只有1500万,而能促发两个质子发生核聚变反映的根基门槛是一亿度,是以反映本不该该发生。

不外,在微不雅宿世界傍边,存在着量子隧穿效应。意思是说,即即是在宏不雅上不成能发生的反映,在微不雅宿世界中,也有极其低的概率发生。因为太阳足够庞大,粒子数足够多,即使再低的概率,乘以这个基数,也有可能发生。是以,反映才得以发生。最终,经由过程三个阶段,四个质子转化当作一个氦核,而且释放出大量的能量。

这个反映其实很迟缓,并不是像原枪弹那样全炸了,这才使得太阳可以持续地烧下去。在整个过程中,每3个光子的发生,同时发生2个中微子。中微子因为不介入到电磁彼此感化,而且自己质量极其小,就会先奔标的目的广漠的宇宙。

光子是介入到电磁彼此感化的,因为太阳内部是等离子态。是以,光子会被困在太阳内部,跌跌撞撞地标的目的外移动。据科学家统计,光子大要平均要花14万年的时候,才能来到太阳的概况。

然后再过8分钟17秒,达到地球。不外,以上其实都是以人类的视角来看光子,那若是从光子的视角来看这件工作,它从发生那一起头到抵达地球,一共花了几多时候呢?

从光子的角度

1905年被称为爱因斯坦的古迹年,在这一年,爱因斯坦提出了四个开创性的理论,此中就包罗了狭义相对论。在狭义相对论中,爱因斯坦同一了时候和空间,他认为两者并不是分立的,两者应该连系起来看。那这样应该咋理解呢?

爱因斯坦其实是回归到了时候自己的界说。在物理学中,时候的界说是周期性的转变,说白了,时候就是一种活动。若是时候是一种活动,那时候就应该会受到活动状况的影响,处于分歧活动状况的物体,感触感染到的时候就应该是分歧的。

但一个物体相对于其他的物体的活动速度越快,它相对于对方的时候膨胀越严重,也就是说,对方看到它的时候流逝得很慢。而在宇宙中,极限速度就是光速,这就意味着,处于光速时,光子的时候相对于外界是无限膨胀的,也就是说,对于光子而言,外界都宿世界末日了,它这里还没有一刹时。是以,从光子降生,到光子达到地球,其实从光子的角度来看,几乎就是一刹时达到的。

  • 发表于 2020-04-27 00:41
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