北京
閱讀時長：3分鐘 | 抬頭曬太陽時，我們接收到的光，大約在8分20秒前離開太陽表面。
太陽與地球相距約1.5億千米，光卻只需幾分鐘便能跨越，這個速度太驚人了。但你知道嗎？它真正漫長的旅程，并不是發生在太空中，而是在太陽內部。
從太陽核心產生的能量，要抵達表面，可能需要十幾萬年。1992年，天體物理學家羅馬斯·米塔拉斯和肯尼斯·西爾斯根據太陽內部密度的變化重新計算，給出的典型擴散時間約為17萬年。
光跑得那么快，為什么還會被困住？
問題不在于光速，而在于太陽內部實在是太擁擠了。太陽的核心溫度超過1500萬攝氏度，物質以高溫等離子體的形式存在。這里沒有我們熟悉的固體、液體和氣體，原子也大多被拆散，只剩下原子核和自由電子擠在一起。
核聚變產生的能量最初主要以高能伽馬射線的形式出現。假設太陽內部完全透明，光從中心飛到表面只需兩三秒。但真實情況恰恰相反，太陽內部對光極不透明。
一個光子剛走出很短的距離，就可能撞上電子或原子核，被吸收、散射，隨后又以新的方向和能量重新釋放。它也許向外走了一步，下一次卻又轉向內部。
這種毫無固定方向的移動，被稱為隨機游走。NASA也曾用“醉漢走路”來形容這個過程，每一步都很快，但方向卻在不斷變化，因此也導致其實際逃逸速度非常慢。
17萬年是怎樣算出來的？
早期計算通常假設，光子每次碰撞前可以前進約0.5至1厘米。按照這個距離估算，能量穿過太陽內部可能需要幾千年至幾萬年。
但太陽內部并不是一個密度均勻的大球，越靠近核心，物質越致密，光子能夠自由前進的距離也越短。
米塔拉斯和西爾斯使用更接近真實太陽結構的模型后發現，在太陽半徑相當大的一段區域內，光子的平均自由程不足0.1厘米。看似只是把一小步縮短了一點，累計起來卻會讓整個擴散過程變得極其漫長，于是得到了約17萬年的估算。
不過，把它描述成同一個光子在太陽里飛了17萬年并不完全準確。光子會被反復吸收和重新釋放，能量也會在無數粒子之間不斷傳遞。最終離開太陽表面的可見光，早已不是核心最初產生的那顆伽馬射線光子。
真正穿越太陽的，是能量，而不是一顆始終保持身份不變的光子。
最后一段路，反而快得多。
太陽內部的能量運輸也不完全依靠光子。在太陽半徑約70%以內的輻射區，能量主要通過光子的反復吸收和釋放緩慢向外擴散。進入外層的對流區后，運輸方式發生變化：熾熱物質上升，冷卻后下沉，如同一鍋不斷翻滾的熱湯，將能量帶向太陽表面。
直到能量抵達光球層，情況才突然變得簡單。太陽外面的太空接近真空，沒有密集粒子不斷阻擋。光子終于可以沿著近乎筆直的路線前進，以每秒約30萬千米的速度跨越日地空間。此前在太陽內部折騰了漫長歲月，最后1.5億千米卻只需8分多鐘。
所以，我們今天看到的陽光，并不代表太陽核心此刻的狀態。
此刻照在臉上的能量，可能在人類尚未建立城市、尚未發明文字、更沒有修建金字塔的時候，就已經開始向太陽表面移動。它穿過熾熱而擁擠的內部，在無數次碰撞中改變方向、降低能量，最終才化為可見光，抵達地球。
特別聲明：以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布，本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
