Kandungan
Matahari adalah bola hidrogen yang begitu besar sehingga tekanan graviti di tengah melepaskan elektron dari atom hidrogen dan menolak proton sehingga erat bersama-sama sehingga mereka berpegang pada satu sama lain. "Melekat" akhirnya menghasilkan helium dan juga melepaskan tenaga dalam bentuk foton sinar gamma. Mereka foton membuat jalan melalui zarah-zarah di bawah sinar matahari, kehilangan tenaga di sepanjang jalan dan akhirnya keluar dari matahari sebagai sinar-x, cahaya inframerah dan cahaya. Jalan dari pusat ke kemunculan dari matahari mengambil banyak langkah dan bertahun-tahun.
Gamma Rays
Penciptaan helium dari hidrogen di inti matahari adalah proses tiga peringkat yang secara langsung mengeluarkan satu sinar gamma dan secara tidak langsung melepaskan satu lagi. Sinar gamma adalah sinaran elektromagnetik, seperti gelombang mikro, radio dan gelombang cahaya, yang bermaksud mereka bergerak pada kelajuan cahaya: 300,000 kilometer sesaat (186,000 batu sesaat). Matahari mempunyai radius kira-kira 700,000 kilometer (435,000 batu). Oleh itu, anda boleh mengharapkan sinar gamma untuk keluar dari matahari kira-kira 2.3 saat selepas ia dicipta. Tetapi itu tidak berlaku.
Perlanggaran
Di teras matahari, proton dan nukleus helium sangat tebal sehingga sinar gamma yang dipancarkan tidak boleh jauh sebelum ia diserap. Jika anda membayangkan bahawa sinar gamma dipancarkan tepat di tengah-tengah matahari maka ia akan bermula menuju ke permukaan. Apabila ia terhempas ke proton, hasil perlanggaran itu adalah proton dengan tenaga tambahan. Proton memberikan tenaga tambahan dengan mengeluarkan satu lagi foton sinar gamma. Tetapi orang ini boleh menuju ke mana-mana arah - bahkan kembali ke mana ia bermula. Dan ia pergi, dengan sinar gamma menuju dari satu pelanggaran ke arah yang lain, mengubah arahnya setiap kali ia diserap dan dipancarkan semula.
Walk Random
Bayangkan ada seorang lelaki yang sangat mabuk sehingga dia perlu memegang jawatan ringan untuk berdiri. Dia mahu masuk ke jentera cahaya seterusnya, hanya 10 langkah jauhnya, tetapi dia mabuk sehingga tidak dapat berjalan dengan lurus. Heck, hes jadi mabuk itu selepas dia mengambil langkah satu langkah seterusnya boleh berada dalam arah yang lain. Itulah yang difikirkan ahli fizik dan ahli matematik dengan masalah "berjalan mabuk" atau "jalan rawak". Persoalannya ialah, berapa lama ia akan mengambil lelaki itu untuk mendapatkan dari satu lampin ke seterusnya? Jawapannya ialah jika titik permulaan dan titik akhir dipisahkan oleh 10 langkah, ia akan mengambilnya - secara purata - 100 langkah untuk sampai ke sana - itulah 10 kuasa dua. Itulah keadaan yang sama sinar gamma menghadapi inti matahari.
Andaian
Apabila anda cuba menyelesaikan masalah rawak, perkara yang paling penting yang perlu anda ketahui adalah seberapa besar langkahnya. Terdapat dua masalah dengan memikirkan bahawa untuk foton sinar gamma di bawah sinar matahari. Pertama, keadaan tidak sama rata sepanjang matahari, jadi jarak antara sinar gamma "kemalangan" dengan perubahan zarah lain. Kedua, tiada siapa yang pernah melawat pusat matahari, jadi ada beberapa anggapan yang perlu dibuat. Terdapat pelbagai anggapan yang munasabah, berbeza dari sepersepuluh milimeter hingga kira-kira satu sentimeter. Pilihan jarak ini mempunyai kesan besar pada pengiraan masa.
Berapa lama ia mengambil masa
Jejari matahari adalah 700,000 kilometer, iaitu 7 trilion "langkah" jika setiap langkah adalah sepersepuluh milimeter, dan 70 bilion langkah jika setiap langkah adalah 1 sentimeter. Dari masalah yang berjalan-jalan, anda tahu bahawa jumlah langkah-langkah purata yang diperlukan untuk mendapatkan jarak tertentu adalah sama dengan kuadrat dari beberapa langkah yang diperlukan untuk masuk dalam garis lurus. Oleh itu, ia memerlukan 49 trilion trilion langkah 0.1 milimeter dan 490 bilion trilion langkah 1 sentimeter setiap satu. Masa yang diperlukan untuk mengembara langkah-langkah itu adalah jarak yang dibahagikan dengan kelajuan cahaya. Oleh itu, jika anda fikir foton hanya bergerak 0.1 milimeter antara kemalangan, ia akan mengambil masa lebih setengah juta tahun untuk foton untuk melepaskan matahari. Jika anda berfikir kira-kira satu sentimeter, maka ia akan mengambil masa kira-kira 5,000 tahun untuk foton keluar di luar matahari.