宇宙探秘:太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?
發布時間:2021-04-12
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宇宙探秘:太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

我們(men) 人類從(cong) 來都是不缺乏想象力的,在閑著沒事的時候,我們(men) 常常會(hui) 去想一些稀奇古怪的問題,比如說就有人提出了這樣一個(ge) 問題:太陽熄滅多久之後人類才會(hui) 察覺到?

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

盡管這樣的事情不太可能發生,但這並沒有影響到人們(men) 討論的熱情,對此有一種觀點認為(wei) ,這大概需要8分鍾的時間,還有一種觀點則認為(wei) ,人類至少要等到1萬(wan) 年之後才會(hui) 察覺到。那麽(me) 到底是8分鍾還是1萬(wan) 年呢?反正閑著沒事,不如我們(men) 也來討論一下。

第一種觀點是很好理解的,地球和太陽之間的平均距離約為(wei) 1.5億(yi) 公裏,光在真空中速度約為(wei) 每秒鍾30萬(wan) 公裏,而地球和太陽之間的宇宙空間可以視為(wei) 真空,簡單計算一下就可以得出,太陽發出的光線需要8分鍾零20秒才能抵達地球,因此可以說,在太陽熄滅大約8分鍾之後,人類就可以察覺到。

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

第二種觀點則是從(cong) 太陽發光的原理來進行分析,該觀點認為(wei) ,太陽並不是一個(ge) 整體(ti) 都在燃燒的火球,從(cong) 本質上來講,太陽發出的光和熱來自於(yu) 其核心持續發生的核聚變反應所產(chan) 生的能量,因此太陽熄滅可以理解為(wei) 太陽核心停止了核聚變,這就意味著,隻有太陽熄滅之前所釋放的最後一股能量傳(chuan) 遞到太陽表麵之後,太陽才會(hui) 出現變化,從(cong) 而被人類察覺到。

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

如上圖所示,太陽內(nei) 部分為(wei) 核心區、輻射區和對流層,核聚變隻會(hui) 在其核心區發生,其釋放出的光就是伽馬射線(即頻率高於(yu) 1.5 千億(yi) 億(yi) 赫茲(zi) ,波長短於(yu) 0.01埃的電磁波光子)。太陽的半徑約為(wei) 6.955 x 10^5千米,這些光子以光速前進,本來隻需要2.3秒就跑完這段距離,然而在太陽的內(nei) 部,這些光子卻不能直線前進。

太陽的密度從(cong) 外到內(nei) 逐漸增大,在太陽的核心區域,物質密度已經150克/立方厘米,這就意味著,光子在如此致密的環境中,會(hui) 不停地撞到別的粒子,以至於(yu) 太陽內(nei) 部光子的平均自由程大概隻有0.1毫米至1厘米,意思就是說,光子每前進0.1毫米至1厘米就會(hui) 與(yu) 別的粒子發生一次碰撞。

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

所以光子在太陽內(nei) 部的傳(chuan) 播情況大概是上圖這個(ge) 樣子的,當碰撞發生之後,光子有可能被彈開,其傳(chuan) 播方向會(hui) 發生隨機地改變,也有可能被別的粒子吸收,而該粒子會(hui) 因為(wei) 吸收了光子而進入激發態,在退激之後,它又會(hui) 向一個(ge) 隨機的方向釋放出新的光子。

光子就這樣在太陽的內(nei) 部胡亂(luan) 地撞來撞去,在這個(ge) 過程中,還伴隨著“舊的光子不斷地被吸收,新的光子又不斷地被釋放”這樣的情況,因此太陽核心釋放的能量是需要非常長的時間才能夠傳(chuan) 遞到太陽表麵,根據科學家的計算,這個(ge) 時間至少是1萬(wan) 年。

看到這裏相信大家已經有點將信將疑了,那麽(me) 從(cong) “太陽熄滅”到“被人類察覺到”,真的需要1萬(wan) 年的時間嗎?其實不然,因為(wei) 這種觀點沒有考慮到一個(ge) 重要的因素——太陽自身的重力。

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

太陽的核聚變反應所釋放出的能量,除了能讓太陽發光發熱之外,還有一個(ge) 重要的作用,那就是抵抗自身的重力。可以想象的是,假如太陽的核聚變反應熄滅了,那麽(me) 其內(nei) 部就失去了抵抗重力的力量源泉,在這種情況下,太陽自身的重力就會(hui) 占據上風,從(cong) 而使太陽慢慢地坍塌。

坍塌的程度取決(jue) 於(yu) 太陽內(nei) 部殘留能量的多少,具體(ti) 表現為(wei) ,太陽內(nei) 部的能量每減少一點,太陽的體(ti) 積就出現一定程度的收縮。

太陽熄滅多久之後人類才會察覺到?是8分鍾還是1萬年?

 

作為(wei) 地球上的萬(wan) 物之源,太陽一直是人類重點觀測的對象,每時每刻都有大量的觀測設備在注意著太陽的一舉(ju) 一動。因此可以說,隻要時間稍久一點,太陽的這種不正常的收縮就會(hui) 被人類察覺到,根本就不需要長達1萬(wan) 年的時間,當然了,這個(ge) 時間段肯定還是要比8分鍾長很多。

好消息是,太陽並不會(hui) 坍塌為(wei) 黑洞,也不會(hui) 成為(wei) 一顆中子星,這是因為(wei) 太陽的質量還達不到成為(wei) 黑洞或中子星的標準。在坍塌到一定程度的時候,太陽內(nei) 部的“電子簡並壓力”就可以抵擋住其自身的重力,而這種狀態的太陽,也就轉變成了一顆白矮星。


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