本來2秒的事，它要5000年才射出去，太陽光經歷了什麼？

2秒的光量子

我們知道，太陽每時每刻都在發光，是因為在太陽內部深處，每一秒都在發生著核聚變，從而釋放出巨大的能量。這個能量以輻射的形式向外釋放，而攜帶能量的光量子，就要從太陽內部出發、向表面運動、最後發射出去，於是我們就能看到太陽光。

然後我們可以做一個簡單的計算：光的速度是300,000公裡每秒，而太陽的半徑大約為700,000公裡。如果光是走直線的話，就只需要2秒多鍾就能夠從中心到達表面。事實是這樣嗎？答案是否定的，事實上，光在太陽內就像一個醉漢一樣在走路，而不是直線。

醉漢走路

相信大家都看到過醉酒的人走路的樣子，歪歪斜斜沒有章法。如果在廣場上看到一個酩酊大醉的人，他往這個方向走一點，又突然往另一個方向走一點，我們也許都擔心過：這個醉鬼不會就在原來位置打轉吧？

通過統計計算，我們就會知道答案是否定的。我們可以把問題具體為：如果圓形廣場半徑為100米，這個醉漢多久能夠走出廣場？

感興趣的人可以做一下詳細計算，這裡我們給出一個結果。我們假定，這個醉漢平均每走一步在南北（X）方向的投影分別為X1、X2、X2...XN；在東西（Y）方向的投影長度分別為Y1、Y2、Y2...YN；這裡的每一項都有正有負，代表著在兩個方向都可能前進或者後退。

根據三角形勾股定理，就可以算出這個醉漢最終走的路程。我們會驚訝地發現，如果醉漢走的步數是N，在兩個方向上每一步的平均投影是X和Y，則計算的結果約等於N的平方根乘以X和Y的平方和的平方根，也就是N的平方根乘以平均步長，步子越多，結果越精確。

也就是說，如果醉漢走10000步，每一步走1米，那麼結果就可能離開起點100米（10000的平方根乘以1），這樣就離開了廣場！如果平均每2秒走一步，那麼走完10000步他得花近6個小時！

5000年的光量子

前面說到，光量子在太陽內部就像一個醉漢走路一樣，為什麼這樣說呢？我們知道太陽是一顆氣態恆星，內部分布有無數的電子和離子，就像無數的彈球。光量子在太陽內穿梭時，不可避免會碰到各個「彈球」，然後被隨機向各個方向散射，恰好就像一個醉漢一樣「亂拐彎」。

我們再來做一下簡單計算。科學家根據太陽內粒子的密度，估算出光量子的平均自由程是1釐米，即平均每走1釐米就被散射拐彎一次。太陽半徑已知為70,000,000,000釐米，按照剛才的計算，光量子這個「醉漢」就得拐彎500...(後面21個0)次，才能從中心到表面。再根據光的速度得知拐一次的時間，兩者乘起來就得到總的時間，大概需要5000年。

不同波段的太陽。來源：NASA

小結

5000年是什麼概念呢？也就是我們中國距黃帝時期起，整個中華文明的時間長度。所以太陽內一粒光子本來2秒就能到達表面，卻因為被太陽內的粒子碰撞、散射，要花上5000年，不免令人唏噓。注意，這裡的計算是根據統計原則，只有在醉漢走大量步子、光量子拐彎很多次的時候才有意義。

看來光量子再「快」也沒用啊，人生若能少一點碰撞、只走「直線」又該多好。