Return to Video

La llum solar és més antiga del que et penses - Sten Odenwald

  • 0:07 - 0:10
    Potser saps que la llum necessita 8 minuts
  • 0:10 - 0:13
    per arribar a nosaltres
    des de la superfície del Sol.
  • 0:13 - 0:15
    Quant de temps creus
    que triga la llum
  • 0:15 - 0:18
    a viatjar des del nucli del Sol
    fins a la seva superfície?
  • 0:18 - 0:22
    Pocs segons, minuts com a màxim?
  • 0:22 - 0:26
    Doncs, per estrany que sembli,
    la resposta és molts de milers d'anys.
  • 0:26 - 0:27
    Aquí teniu el per què.
  • 0:27 - 0:32
    Els fotons es produeixen per les reaccions
    nuclears al fons del nucli del Sol.
  • 0:32 - 0:38
    Quan surten del nucli,
    interactuen amb matèria i perden energia,
  • 0:38 - 0:41
    convertint-se en longituds d'ona
    més llargues de llum.
  • 0:41 - 0:44
    Comencen sent raigs gamma al nucli,
  • 0:44 - 0:50
    i acaben sent raigs X, llum ultravioleta
    o visible, en apropar-se a la superfície.
  • 0:50 - 0:54
    Tot i així, aquest viatge
    no és simple ni directe.
  • 0:54 - 1:02
    Quan neix, un fotó viatja
    a una velocitat de 300.000 km per segón
  • 1:02 - 1:07
    fins que xoca amb un protó
    i es desvia en una altra direcció,
  • 1:07 - 1:11
    com una bala que rebota
    en cada partícula carregada que toca.
  • 1:12 - 1:15
    Fins a on arriba aquest fotó
    des del centre del Sol
  • 1:15 - 1:17
    després de cada col·lisió
  • 1:17 - 1:20
    es coneix com el problema
    del passeig aleatori
  • 1:20 - 1:23
    La resposta es toba a la següent fórmula:
  • 1:23 - 1:28
    la distància equival a la mida de la passa
    per l'arrel cuadrada del nombre de passes.
  • 1:28 - 1:31
    Si fem un passeig aleatori
    des de la porta de casa
  • 1:31 - 1:34
    amb passes d'un metre per segon,
  • 1:34 - 1:38
    trigaríem un milió de passes i 11 dies
  • 1:38 - 1:41
    en recórrer només un quilòmetre.
  • 1:41 - 1:45
    Per tant, quant de temps triga
    un fotó generat al centre del Sol
  • 1:45 - 1:47
    en arribar fins a tu?
  • 1:47 - 1:49
    Coneixem la massa del Sol
  • 1:49 - 1:53
    i podem utilitzar-la per calcular
    la quantitat de protons que conté.
  • 1:53 - 1:58
    Suposem per un segon que els protons
    es distribueixen uniformement,
  • 1:58 - 2:05
    fent que la distància mitjana entre ells
    sigui d'uns 1,0 x 10^-10 metres.
  • 2:05 - 2:11
    Un passeig aleatori de 690.000 km
    des del nucli fins la superfície solar
  • 2:11 - 2:18
    requeriria 3.9 x 10^37 passes,
  • 2:18 - 2:22
    que resultaria en un temps total de viatge
    de 400.000 milions d'anys.
  • 2:22 - 2:25
    Mmm, això no pot ser cert.
  • 2:25 - 2:29
    El Sol té només 4.600 milions d'anys,
    què és el que no rutlla?
  • 2:29 - 2:30
    Dues coses:
  • 2:30 - 2:33
    El Sol no té una densitat uniforme
  • 2:33 - 2:38
    i els fotons perden uns quants protons
    a cada col·lisió.
  • 2:38 - 2:41
    En realitat, l'energia d'un fotó,
  • 2:41 - 2:44
    que canvia en el curs del seu viatge,
  • 2:44 - 2:47
    determina la seva probabilitat
    d'interactuar amb un protó.
  • 2:47 - 2:49
    Respecte la densitat,
  • 2:49 - 2:52
    els nostres models mostren
    que el Sol té un nucli calent,
  • 2:52 - 2:54
    on hi tenen lloc les reaccions de fusió.
  • 2:54 - 2:57
    Al seu voltant hi ha la zona de radiació,
  • 2:57 - 3:01
    seguida per la zona de convecció,
    que arriba fins a la superfície.
  • 3:01 - 3:05
    El material del nucli
    és molt més dens que el plom,
  • 3:05 - 3:10
    i el plasma calent superficial
    és un milió de vegades menys dens
  • 3:10 - 3:12
    amb un continu de densitats entre ells.
  • 3:12 - 3:16
    Aquesta és la relació fotons-energia.
  • 3:16 - 3:19
    Per a un fotó que transporta
    una petita quantitat d'energia,
  • 3:19 - 3:21
    un protó és efectivament enorme,
  • 3:21 - 3:25
    i és molt més probable
    que faci que el fotó reboti.
  • 3:25 - 3:29
    I per a un fotó d'alta energia,
    és tot el contrari.
  • 3:29 - 3:31
    Els protons són efectivament molt petits.
  • 3:31 - 3:34
    Els fotons comencen
    amb energies molt més altes
  • 3:34 - 3:37
    que quan són finalment irradiats
    des de la superfície del sol.
  • 3:37 - 3:42
    Quan utilitzem un ordinador
    i un model interior solar sofisticat
  • 3:42 - 3:46
    per calcular l'equació del passeig aleatori
    amb aquestes quantitats canviants,
  • 3:46 - 3:52
    el resultat és el següent: 170.000 anys.
  • 3:52 - 3:57
    Futurs descobriments sobre el Sol
    podrien refinar aquest nombre encara més,
  • 3:57 - 4:00
    però ara per ara,
    segons el nostre coneixement,
  • 4:00 - 4:02
    la llum que arriba als teus ulls avui
  • 4:02 - 4:08
    ha trigat 170.000 anys en recórrer
    el seu camí cap a la superfície del Sol,
  • 4:08 - 4:11
    més 8 minúsculs minuts a l'espai.
  • 4:11 - 4:16
    És a dir, aquest fotó va començar
    el seu viatge fa dues edats de gel,
  • 4:16 - 4:20
    a la mateixa època que els humans
    començaren a dur roba.
Title:
La llum solar és més antiga del que et penses - Sten Odenwald
Description:

Vegeu lliçó sencera a: http://ed.ted.com/lessons/sunlight-is-way-older-than-you-think-sten-odenwald

La llum triga uns 8 minuts en arribar a la Terra des de la superfície del Sol. Però, quant triga aquesta mateixa llum en viatjar des del nucli del Sol fins a la seva superfície? Per estrany que sembli, la resposta és molts milers d'anys. En Sten Odenwald ens explicà el per què mitjançant el problema del passeig aleatori.

Lliçó d'en Sten Odenwald, animació de TOTEM Studio
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed

Catalan subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.