太阳熄灭的察觉时间:究竟需要多久人类才能意识到太阳熄灭?
我们人类从来都不缺乏想象力,在闲暇的时候,我们经常会想一些奇怪的、离奇的问题,比如说提出的问题:在人类注意到太阳熄灭之前,还有多长时间?虽然这不太可能,但这并不妨碍人们讨论这个问题,一种意见认为需要8分钟左右,另一种意见认为人类至少需要10000年才能注意到。那么是8分钟还是1万年?无论怎样,我们为什么不对它进行一下讨论呢?第一个观点是很好理解的。地球和太阳之间的平均距离约为1.5亿公里,真空中的光速约为每秒30万公里,地球和太阳之间的宇宙空间可以被认为是一个真空。
一个简单的计算表明,来自太阳的光需要8分20秒才能到达地球,因此可以说,太阳熄灭后大约8分钟,人类就能因此,可以说,太阳熄灭后大约8分钟,人类就能探测到。第二种观点是基于太阳光度的原理,认为太阳不是一个整体燃烧的火球。这意味着,只有在太阳熄灭前释放的最后能量转移到其表面后,太阳才会发生变化,成为人类可见的。太阳内部分为核心区、辐射区和对流层,只有在核心区才会发生核聚变,这里发出的光是伽马射线(即频率高于1.5千兆赫、波长低于0.01埃的电磁光子)。
太阳的半径约为6.955×10^5公里,这些光子以光速传播,只需2.3秒就能走完这段距离,然而在太阳内部,这些光子不能以直线方式传播。太阳的密度从外到内逐渐增加,在太阳的核心部分,物质的密度已经达到150克/立方厘米,这意味着在如此密集的环境中,光子会不断撞击其他粒子,因此,太阳内部光子的平均自由范围只有大约0.1毫米至1厘米,这意味着光子每向前移动0.1毫米至1厘米,就会与其他粒子发生碰撞。
当碰撞发生时,光子可以被反弹回来,它的行进方向可以随机改变,也可以被另一个粒子吸收,后者吸收光子后进入激发状态,在去激发后以随机方向释放出新的光子。通过这种方式,光子击中了太阳的内部,在这个过程中,旧的光子被吸收,新的光子被释放。根据科学家的说法,这个时间至少是一万年。我认为这已经有点怀疑了,但从太阳熄灭到被人类发现真的需要一万年吗?不,因为这种观点没有考虑到一个重要的因素--太阳自身的引力。
太阳的核聚变反应所释放的能量,除了使太阳变得明亮和炎热之外,在抵抗其自身重力方面也有重要作用。可以想象,如果太阳的核聚变反应被熄灭,其内部抵抗引力的来源就会丧失,在这种情况下,太阳自身的引力将占上风,导致其缓慢坍塌。坍塌的程度取决于太阳内部剩余的能量,这表现在太阳内部每减少一点能量,太阳的体积就有一定程度的收缩。作为地球上一切事物的源头,太阳一直是人类观察的重点,大量的观测设备在任何时候都在观察太阳的每一次运动。
因此可以说,如果太阳的这种不寻常的收缩需要1万年以上的时间,人类就会发现,当然这个时间段会比8分钟长很多。好消息是,太阳不会坍缩成黑洞,也不会变成中子星,这是因为太阳还没有足够的质量成为黑洞或中子星。在坍缩的某个时刻,太阳内部的电子简化压力将能够抵抗其自身的重力,在这种状态下,太阳将成为一个白矮星。以上讨论纯属想象,就事论事,不要当真,欢迎关注我们,直到下一次。