“风雨过后鸟儿歌唱，人们不应该享受余下的阳光吗？” ——罗斯·肯尼迪
我们知道太阳发出的光大约需要8分钟才能到达地球，因为光速是有限的，但是有人说此时此刻太阳发出的光10万年后也不会到达地球，因为需要10万年的时间才能到达地球。光子至少需要 10 万年才能逃离核心。 时间。
上述说法似乎是正确的。 真实情况如何？ 今天我们就来说说这个问题。
如果没有核聚变，太阳能的唯一来源将是重力势能的释放。 事实上，这是开尔文勋爵在上世纪初关于太阳能来源的最初想法。 他相信，随着时间的推移，太阳在重力的影响下会继续缩小。 在这个过程中，大量的重力势能会转化为热能，通过太阳表面释放出来。
这是一个非常绝妙的想法，但是引力势能的释放只能为太阳提供大约1亿年的能量。 这个时间远远不足以解释我们在地球上观察到的地质和生物，它们的变化和存在时间。 。 但有些恒星，比如白矮星（包括上图中的天狼星B）是由开尔文-亥姆霍兹机制驱动的，但它们的亮度只有太阳的百万分之一。
我们太阳的能量来自核聚变过程。 在这个过程中，轻核聚变成重核，同时释放出大量的能量（通过E=mc^2）和高能光子。
然而，核聚变只能发生在恒星的核心，恒星外部的大量电离原子（质子、原子核和自由电子）会阻挡高能光子到达太阳表面。 也就是说，光子想要从核心行进到恒星表面并逃逸，沿途会经历随机散射。 每个光子都走不同的路径，因此我们也将其称为随机游走。 因此，这些碰撞会产生大量携带不同能量的较冷光子：紫外线、可见光和红外线，而不是最初在核心中产生的伽马射线。
核聚变主要通过一系列轻原子核的聚变来进行太阳光到地球的时间，其中两个质子首先聚变成一个氘，然后聚变产生氦3或氚，氦3或氚再与氘聚变产生然后 -4 释放出质子或中子作为副产品，以及中微子和高能光子。
事实上，如果想要驱动太阳内部的核聚变，太阳内部的高温和高压是不够的。 还需要量子物理学。 换句话说：即使太阳核心的能量可能超过1500万开的温度，但仍然不足以驱动聚变反应。 相反，在这样的温度下，只有很小的量子力学概率，即碰撞粒子的 10^28 次碰撞中大约有 1 次会量子隧道进入熔融的较重核态。 由于太阳的密度和温度都非常高，每秒有4×10^38个质子聚变成氦。
然而，所有这些反应都发生在远离太阳表面的地方。 即使有量子物理学的隧道效应，所有聚变反应也至少需要开尔文左右的温度，并且这个温度在穿过太阳辐射层的一半时结束。 （超过 99% 的核聚变发生在核心。）因此，为太阳提供动力的核反应都没有发生在距离表面足够近的地方。
然而，太阳中还有其他现象：日冕周围存在高温等离子体。 这种高温电离等离子体的温度可以达到数百万度，而太阳光球层的温度只有6000度。 此外，太阳耀斑、太阳内部的上升流、巨大的喷流等都会导致太阳在某些地方变得异常炎热。
虽然这些效应都不会产生任何额外的核反应，但它们确实改变了太阳的实际能量排放。 上述太阳的光谱分布只是理想状态。
下图是太阳光谱的实际样子。
在太阳的实际光谱中，紫外线和X射线波段的能量较高。 （实际情况中不包括伽马射线。）如果我们通过单一特定波长的光来观察太阳，我们就会知道为什么会出现这种情况。下图
在可见光下，除了太阳黑子温度较低外，太阳表面的温度分布相当均匀。 紫外线下的图案大致相同。 但当我们进入更短的光谱波长（更高的能量）时，这些能量区域只出现在太阳耀斑和日冕附近。
太阳最外层发出的光，即太阳光球层和日冕发出的光太阳光到地球的时间，是宇宙中任何物体加热到一定温度时发出的光，就是黑体辐射。 但事实上，辐射不仅来自太阳表面的一个黑体，而是来自一系列黑体。 一些辐射来自太阳稍微内部（温度较高），一些辐射来自太阳稍微外部（温度较低）。 这就是为什么如果我们仔细观察太阳的发射光谱，我们会发现在更高的能量下，甚至在所有能量下，太阳的光谱都会偏离完美的黑体辐射。
综上所述
值得注意的是物理资源网，虽然核聚变发生在太阳内部，并且核心也产生能量和高能光子，但来自内部的能量加热了太阳的所有不同层，包括最外层，达到了一定的温度。温度。 该层中的原子根据相应的温度发射光子，这是太阳光中不同频率的光子的来源。 因此，除了核心之外，太阳还从其外层发射光子。
但太阳的核聚变只发生在核心，距离太阳表面不够近。 来自内核的光子需要数万年才能到达我们的眼睛，而来自外层的光子只需要8分钟即可到达地球。
如果我们想看看太阳内部现在发生了什么，我们必须使用中微子望远镜。
