阳光到达地球需要多长时间?
太阳与地球之间的距离达一亿五千万公里,光的速度大约为每秒30万公里,因此利用速度与时间公式计算15000000除以300000等于8分20秒。太阳光是最重要的自然光源,它普照大地,使整个世界姹紫嫣红,五彩缤纷。当光线随时间的推移以及天气发生变化时,都会直接影响物象的色彩。除了太阳光之外,还有其他各种光源,例如我们日常生活中使用的灯光,它是人工光源,比阳光弱得多,而且所含的可见光比例也和阳光不同。-般白炽灯发出的光常偏红,黄色光,而日光灯发出的光则偏蓝色光。
要问阳光多久能够到达地球,或许你会觉得这个问题很简单。
光速是每秒30万公里,从太阳到地球的距离是1.5亿千米。做一个简单的运算就知道了,答案是500秒,差不多8分钟多20秒!
不过,聪明如你,有没有发现一个问题?
太阳并不是一个点,而是一个直径1392000千米的气态大圆球!我们所说的8分钟,其实是指光从太阳表面到地球表面的的时间,如果将太阳的半径算上去,给你0秒时间,在500秒的基础上应该再加几秒呢?
1392000/2/300000=2
好么,2秒钟?啊不,顶多一分钟?
请扶好你的下巴!
答案是——需要好几万年!
我真没有骗你!
光子在太阳中心深处通过核反应产生光子,从太阳中心流出,与物质相互作用,损失能量形成波长更长的光波。
光波在太阳t核心以伽马射线形式产生,但是在表面却衰减为X射线、紫外线或者可见光然,这个过程十分复杂。
光子刚刚产生时候速度是每秒30万千米,直到它撞击到另一个光子并且改变方向。好比子弹一样,每次撞击改变一次方向。
那么,经过无数次撞击的光子到达表面到底要经过多久?
其实这就是一个随机漫步问题。
这个公式会告诉我们答案:距离等于步长乘以步数的平方根 (一步指撞击间隔)。如果你从你家前门出发,每秒走一米并且每次随机换一次方向,会花费你11天时间、经过100万米的路程才能离开1千米远的距离。
所以光子要用多久才能从太阳中心到达地球?
我们知道太阳的质量可以通过质量计算,光子的数量不妨假设这一秒钟内光子均匀扩散。
假设它们每次传播0.1纳米的距离,从太阳核心到表面是69万千米的距离,用随机漫步的话3.9X10^37步大概需要4千亿年的时间!
桥豆麻袋!?这不科学啊!太阳公公才460万岁好嘛!所以一定是哪里出问题了。
这里有两点,第一:太阳并不是均匀的;第二:每次撞击之间光子会失去一些质子。
实际上,在这个过程中光子的能量是在不断变化的,并且能量决定着与质子反应的可能性。
在密度这个问题上,我们假设的是,溶解反应在太阳的核心中发生,围绕核心的是辐射传播区域,再其外是通向表面的对流区域。
核心的物质比金属铅还要密集,表面附近的连续密度、等离子体相比之下稀疏了100万倍,这是光子-能量的关系。
对于携带少量能量的光子而言,质子的影响是巨大的,很可能引起光子的反弹。对于携带大量能量的光子而言,质子的影响就很微小。
光子出发时相对于到达表面时候而言,携带大量的能量。
现在我们用电脑运算一下。最新的太阳内部模型计算出,随机路程中数量的变化答案是17万年!
未来的发现也许会让这个数字更加精确,但是现在我们最好的理解就是:今天我们看到的阳光,其实是经历了17万年跌跌撞撞的路途,别忘了还要再加上8分钟的太空之旅!
也就是说,在两个冰河世纪之前,人类刚开始穿上兽皮的时候,今天的阳光就已经启程了!
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大家也许知道光速。光在宇宙里的传播速度最快。据精确测定,光速是299792.458千米/秒。粗略地说,光在真空中的传播速度是30万千米/秒。
地球围绕着太阳公转,它的轨道是椭圆形的。1月4日太阳与地球间的距离最近,7月4日则最远,但误差不会超过3%。太阳与地球间的平均距离精确地说应该是14957870千米,粗略地说是1亿5千万千米。我们把太阳与地球间的平均距离定为1个天文单位。如果用光速来除1个天文单位的话,光从太阳到达地球(正确的应该是从太阳的核心到地球的核心)的精确时间是499.004782秒,也就是8分19秒。为了方便起见,可以这样记,光从太阳到达地球需要499秒。
太阳会爆炸吗
太阳是银河系的一颗恒星,是一只炽热的气体球。根据不同的体积和不同的质量,恒星的归宿也会各不相同。质量较大的星球寿命比较短,当它们渡过自己的一生后,就会以爆炸的形式自我毁灭。
几十亿年后,太阳会变成一颗膨胀的红星,进入激烈活动的时代,但爆炸的程度并不会那么剧烈,就象天琴座的环状星云,扩展着肥皂泡般的气壳,然后变成白色的矮星,不久便会冷却下来。
2、推算模式:太阳与地球之间的距离事实上达一亿五千万公里,光的速度大约为每秒30万公里。因此我们可以利用国中所学会的运动学公式来计算出太阳光由太阳到地球所需要的时间,公式:T=S/V 。因此我们得到 : 15000000km/(300000km/s)=493秒~8分13秒。
这个结果是用以下数据得来的
太阳与地球之间的距离约一亿五千万公里
光的速度大约为每秒30万公里
公式: 时间=路程/速度,因此我们得到
15000000km/(300000km/s)=500秒≈8分20秒
经过以上计算我们的到8分20秒太阳光才能到达地球。
想要更精细的计算的话,要考虑太阳表面与地球表面之间的距离,太阳与地球距离最大值为15 210万千米,是地球处于远日点时;最小值为 14 710万千米是地球处于近日点时,平均值为14 960万千米;分别按这些距离计算,时间各不相同,但是差别不大。
希望我的回答对你有帮助。