| 天人地 |
2024-06-10 00:28 |
对于人类和地球来讲，太阳意味着全部，如果没有太阳，地球上的生命就不可能诞生，甚至地球也不会出现。
太阳时刻在发光发热，哺育着地球上的生命。太阳距离地球大约1.5亿公里，光速为每秒30万公里，所以太阳光到达地球大约需要8分20秒。所以，我们经常会说，如果太阳此刻停止燃烧熄灭之后，我们并不是马上感知到，需要8分多钟才能感受到。
但这只是表面，一个简单的数学计算问题并没有反映出问题的本质。从物理学角度来讲，过程会更复杂，8分钟只是其中一个答案，一个人人都能理解的答案，但还有另外一种解释，更深奥的解释。
我们需要深入到太阳最核心的地方，深层了解太阳燃烧发光发热的本质。
在太阳的核心不稳，温度可以达到1500万摄氏度，每秒大约有6.2亿吨的氢聚变成氦，这个过程让太阳损失大约400万吨质量，转换为能量。太阳每秒释放的能量是巨大的，相当于18亿个核武器释放的能量总和。
不过太阳核心核聚变释放的能量并不是我们肉眼看到的太阳光，而是波长非常短能量非常高的伽马射线。
由于能量极高，伽马射线几乎能穿透一切物体，我们的人体当然扛不住伽马射线。一旦遭受伽马射线暴袭击，很有可能致癌甚至死亡。
不过我们不用担心，太阳核心产生的伽马射线根本没有机会来到地球，甚至没有机会达到太阳表面。为什么？
因为太阳核心由核聚变产生的伽马射线，需要穿透太阳才能来到太阳表面，而太阳半径大约为70万公里，这70万公里的路程对于伽马射线来讲可谓困难重重，伽马射线时刻会与带电粒子发生碰撞，经过无数次吸收辐射之后才能到达太阳表面。
由于太阳内部充满了各种粒子，尤其是核心区域，完全就是粒子汤，浓度非常高，非常致密，所以拥有超高能量的伽马射线光子，传播距离很短，通常飞行几毫米就会被粒子吸收然后再辐射出来。
而在每一次的吸收辐射之后，伽马射线光子的能量都会减弱。一开始能量极高的伽马射线光子就像一个玻璃球那样不断撞击致密的粒子汤，每次撞击都会损失能量。这样经过无数次撞击之后，光子终于来到太阳表面。
不过，到达太阳表面的光子能量并不完全相同。因为光子与太阳内部粒子的碰撞是随机的，有些光子花费更长的时间才能到达太阳表面，而另外一些光子花费的时间就相对较短，如此一来，到达太阳表面的光子能量就有高有低，从光谱来讲就是一个平滑的辐射光谱。
虽然光子的速度始终保持光速，但碰撞的过程会消耗大量时间，光子的吸收和辐射速度并不是光速，这个过程相对来讲非常缓慢。
那么一个光子从太阳核心到达太阳表面需要多长时间呢？科学家们估计，至少需要10000年时间，最慢的甚至需要17万年才能到达到达表面。
具体需要多长时间是不确定的。不过，更短时间到达太阳表面的光子会是能量更高的光子，比如说X射线和紫外线，这些光子的运气较好，在70万公里的旅程里碰撞的次数相对较少。
但是有些光子的运气就没那么好了，70万公里的旅程会不断发生碰撞，损失更多能量，所以这些光子到达太阳表面时能量已经很低，通常会是可见光甚至是红外线。
如此来看，如果太阳突然停止核聚变，不再燃烧，我们并不能在8分钟之后感知到，因为即便没有了核聚变，70万公里的路上仍旧有无数个光子涌向太阳表面。
在之后的大约一万年时间里，我们看不到太阳有任何变化，太阳仍旧像往常一样发光发热。
一万年之后，能量更强的x射线和紫外线等开始消失，我们感知到的就是太阳在慢慢冷却。我们会发现太阳的颜色会从黄色逐渐变为橙色，然后是红色，深红色，最终彻底变暗。
大约17万年之后，太阳光不再发出可见光，只有红外线。这时候核聚变停止后的余威完全不是太阳自身重力的对手，于是太阳开始在自身重力作用下向内坍缩，也宣告太阳的彻底死亡。
以上就是太阳熄灭之后的变化，看起来是不是很恐怖？
好在以上恐怖的事情并不会发生，我们也不用担心太阳会熄灭，起码相当长的一段时间里不会熄灭，除非太阳的燃料耗尽，那也只会发生在几十亿年后的遥远未来。
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