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太陽光比你想的還要古老 - Sten Odenwald

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

完整課程： http://ed.ted.com/lessons/sunlight-is-way-older-than-you-think-sten-odenwald

陽光花了8分鐘左右從太陽表面到達地球，但是相同的光從太陽核心走到表面需要多久呢？很奇怪的，答案是好幾萬年。Sten Odenwald 藉由說明隨機漫步問題解釋為什麼。
課程設計：Sten Odenwald
動畫製作：TOTEM Studio
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed

Chinese, Traditional subtitles

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