Очень старые фотоны Солнца

Во время просмотра перезагруженного сериала «Космос» я услышал, как Тайсон сказал, что возраст фотона, прибывающего на Землю от Солнца, может составлять миллионы лет.

Если я правильно понял, после того, как он излучается внутри ядра Солнца, вероятность того, что он достигнет поверхности Солнца, довольно мала, потому что он постоянно поглощается и излучается внутри Солнца.

Но не будет ли правильнее сказать, что время жизни фотона длится от его испускания до поглощения встречным атомом? Если теперь этот атом испускает новый фотон, не должны ли мы рассматривать это просто как новый фотон?

Или этот единственный точный фотон действительно «блуждает» вокруг и не может добраться до поверхности, вообще не поглощаясь?

Вы не можете отличить фотоны друг от друга, они идентичны . Таким образом, нет смысла спрашивать, является ли фотон «таким же» как другой фотон.
@Ruslan В каком смысле гамма-луч, генерируемый в солнечном ядре, неотличим от видимого фотона, полученного нами из солнечной фотосферы.
@RobJeffries в том же смысле, что и гамма-луч, генерируемый Большим взрывом, неотличим от микроволнового фотона, пришедшего с реликтовым излучением. Фотон может каким-либо образом потерять свою энергию, но он все еще остается квантом электромагнитного поля, неотличимым от других квантов того же поля.
@Руслан Согласен. Нет никакой возможности, чтобы фотон реликтового излучения был испущен в первую секунду Большого взрыва. Также нет никакой возможности, чтобы фотон Солнца исходил из ядра.

Ответы (2)

Не видя сериал, я думаю, что предполагается, что фотон, созданный в самых внутренних частях Солнца (где происходит синтез), может занять миллионы лет, чтобы достичь поверхности из-за (действительно сильного) рассеяния в теплой плазме, которая интерьер солнца.

Возможно, время жизни любого отдельного фотона довольно короткое, но если можно рассматривать множественные процессы поглощения и испускания как относящиеся к одному и тому же фотону, тогда все это имеет определенный смысл.

Хорошо, правильно, я думаю, имеет смысл, что этот пакет энергии возник из недр Солнца, даже если это не «тот же самый фотон».
@ Лу, если вместо активной звезды вы представляете фотон высокой энергии, пытающийся вырваться из аналогичной, но холодной среды, возможно, это проще. Фотон(ы) высокой энергии будет различим из-за его(их) энергии, но все же будет захвачен телом из-за постоянного поглощения и излучения. Конечно, реально в этом случае твердая решетка холодного тела поглощает весь фотон как колебания решетки, а не переизлучает... но вы можете получить картину, игнорируя это незначительное неудобство.

Внутри звезды электроны отрываются от атомов водорода, поэтому поглощение не должно происходить, но рассеяние там, где фотоны меняют направление, все же происходит. Фотон будет совершать беспорядочные блуждания, рассеиваясь много раз, прежде чем достигнет более холодного внешнего слоя звезды, где более вероятны процессы поглощения и ремиссии. Оценка в миллионы лет, вероятно, слишком длинная, но с некоторыми предположениями более вероятными будут сотни или тысячи лет. Это обсуждается на веб-странице НАСА .

Очень старые фотоны Солнца
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v