太陽光究竟是如何形成的?我們看到的陽光真的是8分鐘前的嗎?

2020-12-06 科學情報館
陽光達到地球

光的本質是一種電磁波,太陽距離地球的平均距離為1.8億千米,光傳播這麼遠的距離需要8分20秒,因此我們在地球上看到的太陽光確實是8分鐘前從太陽表面發出的。假如太陽內部突然停止了核聚變,不在釋放能量,那麼我們需要等8分鐘才知道。按照這個道理,我們看到的陽光怎麼可能是上萬年前的呢?要弄明白這個問題,我們必須要了解太陽光是如何形成的。

太陽內部核反應

嚴格意義上來說,太陽表面並不會產生任何光線。我們所看到的陽光是從太陽表面射入我們眼睛的,而從太陽表面發出的光線卻是產生於太陽的內部核心區域。那麼太陽光究竟是如何形成的呢?

太陽內部結構

我們都知道,在太陽內部,氫元素時刻發生著核聚變,由於太陽的半徑大約70萬千米,因此核聚變產生的光子在理論上大約2秒就可以到達太陽表面。太陽從內到外的結構依次為核心、輻射區、對流層、光球層、色球層、日冕層,光球層之下稱為太陽內部,光球層之上稱為太陽大氣。

光子傳播過程

雖然說在理論上,核聚變產生的光子2秒多就可以到達太陽表面,但事實上卻並非如此。太陽主要有氫和氦元素構成,處於等離子狀態,光子想要達到太陽表面須穿過層層阻礙。當光子穿過等離子體時,會與質子、電子等發生碰撞,不斷地經歷吸收和再發射的過程,並且整個過程中光子運動的方向是不確定的,也不是所有的光子都會和粒子發生碰撞。光子從產生的那一刻開始到達太陽表面需要漫長的時間,從誕生到吸收,又會產生新的光子,光子在太陽內部傳播就是不斷重複這個過程,歷經千辛萬苦才到達太陽表面,這個過程至少要經歷上萬年的時間。我們無法確定光子的壽命,但是可以肯定的是,光子從太陽內部直接達到太陽表面的可能性幾乎為0.

如果只是把太陽單純的當做一個光源,那麼對於我們的眼睛來說,我們看到的太陽光就是從太陽表面發出的,確實是8分鐘之前的。但是,如果我們從能量傳遞的角度來思考這個問題,那麼,我們看到的陽光其實是很古老的光線,它們來自上萬年前,甚至是幾十萬年前。

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  • 我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?
    我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?
  • 宇宙知識:我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?
    我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的? 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。
  • 我們看到的太陽光不是8分鐘之前的,而是上萬年前的光線
    太陽光光的本質是一種電磁波,太陽距離地球的平均距離為1.8億千米,光傳播這麼遠的距離需要8分20秒,因此我們在地球上看到的太陽光確實是8分鐘前從太陽表面發出的。假如太陽內部突然停止了核聚變,不再釋放能量,那麼我們需要等8分鐘才知道。按照這個道理,我們看到的陽光怎麼可能是上萬年前的呢?要弄明白這個問題,我們必須要了解太陽光是如何形成的。
  • 我們看到的太陽光並非8分鐘前的,而是十幾萬年前
    我們看到的太陽光並非8分鐘前的,而是十幾萬年前作為太陽系中的「老大哥」,太陽的質量佔據了整個太陽系質量的99.86%,其周圍有八顆行星圍繞著它不停地運轉,其中包括我們居住的地球在內。眾所周知,太陽系中唯一會自行發光的天體就是恆星太陽,地球上維持生命的光和熱都是從太陽那裡傳送過來的。
  • 我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的,還是上萬年前的?
    光的傳播需要時間,我們看到的都是過去式。地球與太陽相距1.5億公裡,光每秒能在真空中傳播30萬千米,則太陽光從太陽表面到達地球大約需要8分20秒,因此我們從地球上看到的太陽是8分鐘之前的太陽。光在傳播過程中,不斷經歷吸收再輻射的過程,光的能量和頻率不斷衰減,最終才形成了X光、紫外光、可見光等光線。如下圖所示,從左到右,光的頻率不斷衰減。
  • 我們看到的太陽光究竟是8分鐘前的,還是上萬年前的?
    光的傳播需要時間,我們看到的都是過去式。地球與太陽相距1.5億公裡,光每秒能在真空中傳播30萬千米,則太陽光從太陽表面到達地球大約需要8分20秒,因此我們從地球上看到的太陽是8分鐘之前的太陽。光在傳播過程中,不斷經歷吸收再輻射的過程,光的能量和頻率不斷衰減,最終才形成了X光、紫外光、可見光等光線。如下圖所示,從左到右,光的頻率不斷衰減。一個光子從誕生到吸收,整個生命過程就終結了。光被太陽內部的物質吸收後,受激回落,又會向外發射出頻率和能量更低的電磁波,新的光子又誕生了。
  • 我們看到的太陽光,究竟是8分鐘前的還是幾萬年前的?
    我們從地球觀測到的太陽光,如果追溯其能夠被肉眼觀測的距離,那就要從太陽表面逃脫時算起,在到達地球後,光線走過這個日地距離所需要的時間為8.3分鐘。而如果非要加上從內部剛產生到「遊走」到太陽表面所經歷的時間,那結果就要漫長許久,有可能長達20多萬年。
  • 肉眼看到的太陽光是8分鐘前產生的?不!它是十幾萬年前的
    肉眼看到的太陽光是8分鐘前產生的?不!它是十幾萬年前的大約五十億年前,一種叫做「原始太陽星雲」的星際塵埃雲開始因重力而坍塌,體積愈漸愈小,核心溫度愈漸愈高,密度愈漸愈大。我們的地球離太陽大約1.5億公裡。以光速,太陽表面的光子到達地球需要8分20秒,所以我們看到的太陽總是在8分20秒之前的太陽。然而,儘管太陽表面的光子到達地球需要八分二十秒,事實上,我們看到了陽光,它誕生於十萬多年前。那時,人類仍處於遠古。我們知道太陽的光和熱都來自核心區域,這種強大的能量釋放使得太陽的主序列恆星階段持續了110年。
  • 太陽光到達地球需要8分鐘,人一眼就能看到太陽,眼速比光速快?
    筆者-小文太陽是太陽系的老大,而八大行星則圍繞這顆巨大的恆星做公轉運動,在地球上,人們每天都能看見日出日落,這已經是習以為常的事了,但你可知道,太陽光到達地球需要花費多長時間呢?那麼,在宇宙中究竟有沒有一種物質的速度可以超越光速呢?答案是有的,就比如說星體之間的紅移現象和宇宙膨脹現象。紅移指的是物理學或者天文學當中,物體的電磁輻射由於某種原因波長增加的現象,它可以用來觀察天體的移動以及運動規律。
  • 為何太陽光到地球需要8分鐘,人眼卻能瞬間看到?
    我們每天日出而作,日落而息,太陽的出現已經成為了我們生活規律的一部分,太陽作為整個太陽系的中心,八大行星都圍繞著這顆恆星作公轉運動,當太陽發生核聚變之後,產生的光亮傳達到地面大概需要8分鐘左右的時間,宇宙在這樣的真空環境當中,光速的傳播速度是不變的大約是30萬千米每秒,這也是公認的宇宙當中最快的速度
  • 人睜眼就能看到太陽,而太陽光抵達地球花8分鐘
    8分多鐘的時間,但為什麼我們一眨眼就能看到太陽?眼裡的陽光為什麼不是實時的的確,每天清晨醒來,我們睜眼感受到的第一個信息,就是周圍環境中的陽光。陽光的存在不因為天氣的變化而改變,只是我們能否直接在天空中看到太陽而已。眾所周知,光的傳播需要時間,而光線到底需要多久的時間才能被我們的眼睛看到,則主要取決於發出太陽光的太陽和我們所生活的地球之間的距離。
  • 太陽光到地球需8分鐘,在光子看來它花了多長時間?
    太陽光到地球需8分鐘,那在光子看來它花了多長時間?我為什麼要重複這個問題呢?原因是,這個問題包含兩個方面!首先我們看到的光子真的全部來自約8分鐘前的太陽光嗎?最後一個問題就是在光子看來它離開太陽表面後,達到地球需要多長時間?
  • 我們能瞬間看到太陽,陽光卻要8分鐘才到地球
    每天我們抬頭仰望,我們可以看到太陽掛在天空中。然而,很少有人意識到我們看到的是八分鐘前的陽光。這好像不可思議,但是確實如此。事實上,這是因為,儘管光速非常快,但太陽離我們太遠了,光需要相當一段時間才能到達地球。
  • 如果太陽突然消失,我們就只有8分鐘了嗎?你知道多少?
    一、如果太陽光突然消失沒錯,我們都知道太陽距離地球1.5億公裡,按照光速30萬千米每秒的傳播速度來計算,太陽光從太陽發射到照射到地球上確實需要8分鐘的時間。當然了,引力的消失也不是一瞬間的事,引力波的傳遞速度也是光速,所以說,太陽引力突然消失後我們也需要八分鐘之後才知道,八分鐘之後,我們將會看到太陽光突然熄滅,與此同時,我們的地球還會脫離它原本的軌道,等待著地球和我們的命運將會是未知的。題設說的這種情況理論上是不會發生的,太陽不會突然消失的。
  • 太陽光要8分鐘到達地球,人眼卻瞬間看到太陽
    我們每天抬頭就能看見掛在天上的太陽,每天東升西落,時時刻刻照耀著地球上每一個角落。不過,很少有人想到,照在我們身上的太陽光其實並不是「現在」的光,而是八分鐘之前的太陽光。聽起來有點奇怪?其實這是因為,雖然光速很快,但太陽離我們太遠了,光從太陽傳到地球並沒有那麼容易。
  • 陽光到地球需8分鐘,但人一睜眼就能看到陽光,眼速比光速更快?
    但是對於人類來說,光速已經是極限速度了,因為太陽光從太陽表面到達地球只需要8分鐘的時間。而人只要一睜眼就能看到太陽,難道人的眼光比光速還要快嗎?每天早上當我們睜開眼睛就能夠看到光,照亮地球的光來自於一個天文單位之外的太陽。根據大概的計算,我們此時看到的光其實是太陽在大約八分鐘之前發出來,相信很多人對此並不知情。
  • 太陽光到達我們需要多久?
    我的問題是:太陽光到達地球和銀河系中的其他行星需要多長時間?太陽光能傳播到太陽系以外的地方嗎?太陽比我們太陽系中的行星大多少?感謝您為此花費時間。從太陽表面發射出來的光大約需要8.3分鐘才能到達地球。光到達我們太陽系中的行星(不是銀河系,只是我們自己的星系)所需的時間,從水星的約3分鐘到海王星的約4.15小時不等。原則上,太空中沒有什麼可以阻止太陽光無限遠地傳播。實際上,太陽只有45億年的歷史,所以它的光現在只能向我們之外延伸45億光年。
  • 太陽光到達我們需要多久?
    我的問題是:太陽光到達地球和銀河系中的其他行星需要多長時間?太陽光能傳播到太陽系以外的地方嗎?太陽比我們太陽系中的行星大多少?感謝您為此花費時間。從太陽表面發射出來的光大約需要8.3分鐘才能到達地球。光到達我們太陽系中的行星(不是銀河系,只是我們自己的星系)所需的時間,從水星的約3分鐘到海王星的約4.15小時不等。原則上,太空中沒有什麼可以阻止太陽光無限遠地傳播。
  • 太陽光八分鐘後才到地球,我們看到的都是過去嗎?
    真空中光速30萬公裡每秒,那麼太陽光從太陽表面發出到達地球大約是8分鐘20秒。這就是很多人說我們看的太陽是八分多鐘之前太陽的原因。我們之所以能看到物體,是因為這個物體發射或者反射的光線進入到我們的眼睛,最後通過視覺神經在大腦中呈現。那麼我們看見太陽,是因為太陽光線進入到我們的眼睛,而實時進入我們眼睛的太陽光線,是在8分半鐘之前從太陽表面上發射出來的。
  • 我們只能看到8分20秒以前的太陽,用望遠鏡能更早一些嗎?
    我想知道,假如用望遠鏡看太陽,看到的是8分20秒以前的太陽,還是實時的太陽呢?我們就以克卜勒光路的望遠鏡為例來說明,上圖複雜的線條說明了這個物體是如何放大的,當然我們可以忽略不計,但要知道一點,克卜勒光路成實像,但成的是倒像,在地景觀測時具有相當的局限性,因此我們會加上天頂鏡(上下正,左右反)或者正像稜鏡(全正像),或者雙筒中用稜鏡(保羅稜鏡或者屋脊稜鏡)來轉像!