Napfénynek lenni nehezebb, mint a világ legdurvább dugójában ülni
Kövesse az Indexet Facebookon is!
Követem!További Ma Is Tanultam Valamit cikkek
Tegye fel a kezét aki valaha belegondolt, hogy mennyi idő alatt jut el a napfény a Naptól az arcunkig. Pár másodperc? Esetleg egy-két perc? Egyik sem: nagyjából nyolc percbe telik a fénynek az út. Oké, ez talán még rémlik fizikaóráról, amikor a fénysebességről volt szó. Lépjünk szintet:
Ez valójában csak a célegyenes, ugyanis a fotonoknak a kiindulópontjuktól (a Nap magja) feljutni a csillag felszínére nagyjából 170 ezer évet vesz igénybe.
Ezt a NASA csillagásza, Dr. Sten Odenwald a HuffPostban fejtette ki, a cikkét a TED átvette animált videó formájában is:
A napfényt alkotó fotonok a Nap magjában folyó nukleáris reakciók melléktermékei. Ahogy megindulnak a Nap felszíne felé, összeütköznek a csillagban található anyaggal, ami miatt elveszítik az energiájuk egy részét, és megnyúlik a hullámhosszuk. Eredetileg gamma-sugarakként indulnak (hullámhossz: 10-12 méter), de annyit ütköznek menet közben, hogy a felszínre már röntgen- (10-10 méter) és ultraibolya (10-8 méter) sugárzásként, valamint általunk is látható fényként (0,5*10-6) érnek fel.
A fotonok 300 ezer km/s-os sebességgel száguldanak, és folyton protonoknak mennek neki, míg a sok ütközés végén gyakorlatilag kiflippereznek a Nap magjából. Ahhoz, hogy kiszámoljuk, mennyi időt vesz igénybe, hogy egy foton eljusson a felszínre a véletlen bolyongás (random walk) megoldását ajánlják a fizikusok. Eszerint távolság = egy lépés hossza × √lépések száma.
Tehát ha például séta közben mindig véletlenszerű irányba másodpercenként egyet lépünk, akkor 1 millió lépésbe és 11 napba kerül, hogy megtegyünk egy kilométert (amihez egy embernek egyébként átlagosan 12 perc kell).
A Nap tömege 1,99×1030 kg, amiből kiszámolták, hogy 1,0×1057 darab proton található benne. Szerencsére a protonok nem szabályosan helyezkednek el (akkor 39×1037 lépésbe, azaz 400 milliárd évbe kerülne egy fotonnak eljutni a felszínig). A Nap sűrűsége nem azonos minden pontján, belülről kifelé egyre kevésbé sűrűn van megtömve protonokkal. Egy kis energiájú foton könnyebben lepattan egy protonról, de a magból induló fotonok még nagy energiájúak, így az útjuk elején kevesebb protonba ütköznek.
A 170 ezer évet, mint végeredményt egy számítógép dobta ki egy részletesen kidolgozott Nap-modell és a véletlenszerű séta megoldóképlete alapján. A körülöttünk suhanó fotonok tehát két jégkorszakkal ezelőtt kezdték meg útjukat, nagyjából akkor mikor az ember először elgondolkodott: mi lenne, ha belebújnék a vacsorám bőrébe?
(Borítókép: A fotón a csillag 19 ezerszer 10 ezer kilométeres szelete látható, amelyen apró kis sejtekhez hasonlóan kavarog a szuperforró plazma. Fotó: NSO)
Kövesse az Indexet Facebookon is!
Követem!
Rovataink a Facebookon