如果太阳突然熄灭,人类多久才能察觉到?是8分钟还是10万年?

星球上的科学啊 2025-02-26 03:49:15

太阳是我们最熟悉的一颗恒星,地球上的一切生命都依赖于太阳。然而,如果有一天太阳突然熄灭了,人类需要多久才能感知到呢?按道理来说,日地距离除以光速,很容易就能得到8分钟这样的答案。

但是还有一种说法认为,就算太阳此刻突然停止“燃烧”,还能持续发光发热10万年,这是怎么回事?其实这主要取决于太阳是怎么“熄灭“的,下面我们就一起具体讨论一下。

很多人以为太阳整体都在“燃烧”,熄灭也应该是突然失去光和热,按照这个想法,在熄灭那一瞬间,最后一缕光也随之传向地球,之后等待我们的便是无尽的黑暗和寒冷。这个过程需要多久呢?我们知道地球与太阳之间的平均距离大约是1.5亿公里,而真空中的光速大约为每秒30万公里,根据时间=路程÷速度这个公式就能得到,这个过程是8分20秒。

然而实际上,太阳并非整体都在“燃烧”,太阳所发出的光和热,本质上来源于其内部进行的核聚变反应,在太阳的核心区域,温度可以达到1500万 ℃,压力约为2500亿个地球大气压。

在这样极端的情况下,物质呈现出等离子态,原子中的电子获得了足够的能量,因此可以不受原子核的束缚,在太阳核心到处乱窜,此时这里更像是一锅,由氢原子核(质子)、电子,以及光子共同构成的“粒子粥”。

再加上量子隧穿效应的帮助下,部分带正电的氢原子核,会克服彼此之间的电荷排斥力,引发氢核聚变反应并生成氦原子核,这个过程会释放的大量的能量和其他粒子,也就是说,太阳所产生的光和热,都来自于其核心。

当光子到达太阳表面后,到达地球确实只需要大约8分钟的时间,但是光子从太阳核心区域到达太阳表面的时间却要漫长的多,这个过程往往需要耗费数万年的时间,为啥会需要这么长的时间呢?

这与光子的特性息息相关,首先光是一种电磁波,光子则是电磁辐射的量子化表现形式,也可以说是电磁辐射的载体,能与太阳内部的带电粒子(如电子、质子)发生强烈的电磁相互作用,据数据统计,光子平均每次碰撞后需要经历10^24次的散射和吸收再反射,因此光子的路径其实非常曲折,实际迁移速度每年只有几毫米,在这种情况下,光子到达太阳表面自然就需要数万年了。

因此即使太阳内部的核聚变强行中止,在未来的数万年内,光子仍会逐渐从内部传递到表面,所以还是会像现在这样继续发光和发热,如此一来,我们确实没办法快速察觉到异样,但是我们还有别的方法,因为太阳核聚变不仅产生了光子,还发出一种叫做中微子的粒子。

首先中微子不受电磁作用的约束,只参与弱相互作用力,同时中微子作为电中性粒子,不会和带电粒子发生散射。所以中微子的传播轨迹几乎能够沿直线,同时以接近光速传播,仅需2.3秒就能离开太阳核心。

但是,当太阳的核聚变反应停止时,中微子流也会立即停止,所以一旦太阳的核聚变停止了,从中微子层面来说,从太阳表面到达地球上也仅需要8分多钟,并且会在0.02秒内快速穿过整个地球,从而被人类快速检测到。

日本的超级神冈探测器就是这样一台设备,里面包含 5 万吨超纯水,以及 11200 个光电倍增管,当中微子与水中的原子核碰撞,会产生带电粒子,从而被设备检测到。当然,不论是8分钟还是十万年,都是我们的合理推测,毕竟太阳也不可能突然熄灭!

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评论列表

用户10xxx58

用户10xxx58

8
2025-02-26 18:12

这是个什幺玩艺?在这里瞎BB。

天天向上

天天向上

3
2025-02-27 15:34

没准内部已经熄灭了98000年了。还有两年最后的光子就到地球了。[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

过河拆桥

过河拆桥

2
2025-03-02 21:25

夜里灯关了,你多久能察觉

UC上的诗情画意

UC上的诗情画意

2
2025-03-02 20:04

连地球都没弄明白,不要用地球那套说太阳,除非你到过那里[doge]

星球上的科学啊

星球上的科学啊

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