你可能知道光只要短短八分鐘
就能從太陽表面抵達我們這裡
那你認為光從太陽的核心到表面
需要多少時間呢？
幾秒鐘或是最多一分鐘？
嗯，很奇怪地 答案是好幾萬年
以下解釋為什麼
光子在太陽很深的核中 透過核反應產生
光子從核心噴出來後 與物質相互作用而失去能量
變成波長較長的光波
它們在核心中 以伽瑪射線的形式出發
但最終在表面變成 X 射線、紫外線或可見光
但是，光的旅程不簡單也不直接
每個光子製造出來後 就會以每秒 30 萬公里的速度旅行
直到它碰撞到質子並轉向
像子彈一樣被每一個 它撞到的帶電粒子反彈
而光子從太陽中心 經過每個碰撞之後
行經的距離有多長的問題
被稱為隨機漫步問題
答案可由以下算式解出
距離等於一步長 乘以步數的平方根
所以如果你從你家大門 開始隨機漫步
以每秒一步且步幅一公尺
則你花費一百萬步和十一天的時間
只能走一公里遠
而光子從太陽中心誕生 直到抵達我們這裡
需要多久呢？
我們知道太陽的質量
可以用這個計算有多少質子在裡面
我們暫時假設太陽 所有的質子都均勻攤開
使得它們之間的平均距離約為 10 的負 10 次方公尺
從核心到太陽表面 隨機漫步 69 萬公里
將需要 3.9 乘 10 的 37 次方步
需要四千億年的總時間
嗯，這樣不對
太陽只有 46 億歲 那什麼出錯了？
有兩件事
實際上太陽的密度並不均勻
光子每次碰撞會錯過一些質子
實際上，一個光子的能量
會隨著它旅行的過程而改變
因而決定它如何與質子相互作用
至於密度的問題
我們的模型顯示太陽有一個熱核
是核融合反應發生的地方
它的周圍是輻射區
其次是對流區 就這樣一直延伸到表面
核心的密度比鉛還要大得多
而靠近表面的熱電漿密度 則小了一百萬倍
兩者之間則是連續密度
這裡是光子與能量的關係
相對於一個攜帶少量能量的光子
質子其實非常大
它更容易使光子被彈飛
而對於高能光子，情況正好相反
質子相對來說非常微小
與光子在太陽表面 被輻射出去時的能量相較
光子出發時的能量非常高
現在我們使用電腦 和一個複雜的太陽內部模型
用變數計算隨機漫步方程
它算出來的是以下數字：17 萬年
未來有關太陽的發現 可以進一步細化這個數字
但是現在，盡我們的理解
今天進入我們眼睛的光
花了 17 萬年 以彈珠台遊戲的方式到太陽表面
加上在宇宙穿梭的微小 8 分鐘
換句話說，光子在兩個 冰河時期前就開始了它的旅程
同一時間人類才剛開始穿衣服