太阳|我们看到的太阳光究竟是8分钟前的，还是上万年前的？ |表面|光子|太阳

光的传播需要时间，我们看到的都是过去式。
地球与太阳相距1.5亿公里，光每秒能在真空中传播30万千米，则太阳光从太阳表面到达地球大约需要8分20秒，因此我们从地球上看到的太阳是8分钟之前的太阳。

本文插图
那么为什么有观点认为太阳光是上万年前发出的?
世界上任何温度在绝对零度(零下273.15℃)之上的物质都能够发出红外光(红外光是一种比可见光频率低的电磁波，肉眼不可见) 。太阳之所以能够发出可见光，是因为太阳内部在进行着核反应，核反应产生的光和热加热了整颗太阳，太阳上的物质被加热到上万度的高温，然后才向外辐射太阳光。核心处产生的光除了能够加热整颗太阳，还需要抵抗来自太阳外壳物质的重力，这也是太阳能长期保持平衡的原因之一。

本文插图
上图为太阳内部正在进行的核反应过程。
【太阳|我们看到的太阳光究竟是8分钟前的，还是上万年前的？】
太阳依靠核聚变反应发光发热，而核聚变反应主要位于太阳中心地带，那里的温度高达1500万℃ ，压强是地球大气压的3000亿倍，太阳光就产自那儿。为了产生这些光，太阳每秒钟要损失大约400多万吨的物质，不过这对太阳来说连九牛一毛都算不上。太阳半径大约为70万千米，理论上来说，光子以光速到达太阳表面仅需要两秒多时间。然而事情并没有这么简单。

本文插图
太阳主要由氢和氦等元素构成，物质都是处于等离子状态，这些光要想到达太阳表面，就必须穿越重重障碍。当光子穿过这些等离子体时，会与质子、电子等发生碰撞，不断经历吸收再发射的过程，并且整个过程中的运动方向是随机的，光子也并不会和所有的粒子都发生碰撞。

本文插图
经过复杂的计算，发现光诞生后到达太阳表面至少要经历上万年的时间，有的甚至要几十上百万年时间，然后才能从太阳表面到达地球。这就是上万年那个说法的来历。

本文插图
上图揭示了光在太阳内部的大致传播过程。
然而上述观点中，从太阳中心区域到达太阳表面，整个路程被认为是同一个人硬着头皮走完的，其实并不是。
核聚变反应过程中释放的光是伽玛射线，也就是频率极高的电磁波，这种光对人体有害，人眼也看不到。光在传播过程中，不断经历吸收再辐射的过程，光的能量和频率不断衰减，最终才形成了X光、紫外光、可见光等光线。
如下图所示，从左到右，光的频率不断衰减。

本文插图
一个光子从诞生到吸收，整个生命过程就终结了。光被太阳内部的物质吸收后，受激回落，又会向外发射出频率和能量更低的电磁波，新的光子又诞生了。光在太阳内部的传播，就是不断重复这样一个过程，经历千难万阻最终才到达太阳表面。而光子直接从太阳中心到达太阳表面的可能性为0 。
简单来说，太阳核反应区诞生的光并不能直接到达太阳表面，需要经历无数次死亡及重生。你现在看到的那个他，早已不是原来那个他，到达太阳表面的光早已不是最初的那个光。分页标题
并且，基本粒子具有全同性，光子之间是无法区分的。此外，我们既无法确定光子的寿命，更没有办法分辨那个光子诞生的时间更早一些。

本文插图
太阳主体从内到外的结构可分为：核心区、辐射区和对流区，其中，核心区就是太阳内部产生能量的地方，占太阳半径不到1/4 。太阳表面还可分为光球层、色球层和日冕层，我们接收到的太阳光基本上就是由光球层发出的，太阳的光谱实际上就是光球层的光谱，太阳表面的温度(大约5500摄氏度)也是指光球层的温度。人眼看到的可见光，也是从这个地方发射出来的。

本文插图
上图为太阳的主要结构示意图。
对于人类来说，我们看到的太阳光就是从太阳表面发射出来的，因此我们看到的太阳光就是8分钟之前的。对于一个光源，我们看到的它的样子，就是光从光源表面到达人眼之前的样子。如果从能量传递角度来看，那么我们可以认为，太阳核心区在此前的某一时刻产生的能量完全传递到太阳表面，大约需要上万年的时间。
更多精彩有趣的科学知识，尽在科学探索菌，喜欢的点个关注吧。
太阳是一颗恒星，点击下方搜索卡片，搜索“恒星” ，了解更多有关太阳的小知识。