Что происходит с 99,9% солнечных лучей, которые не падают ни на одну планету или любое другое небесное тело?

32

Я предполагаю, что около 99,9% солнечных лучей, которые не падают ни на одну планету или любое другое небесное тело, продолжают путешествовать все дальше и дальше до бесконечности. Видимо такие лучи теряются. Принимая во внимание колоссальную энергию, которую Солнце производило за 4,5 миллиарда лет, я почему-то не хочу примириться с мыслью, что Природа могла бы позволить потерю такого количества энергии, производимой Солнцем. Тем не менее, я хочу быть просвещенным, действительно ли это потеряно или использовалось. Если он был использован, я хочу знать, как он вообще мог быть использован и есть ли какие-либо устойчивые доказательства в поддержку какого-либо такого открытия?

SC Sawhney
источник
6
Я предполагаю, что вы можете добавить еще несколько девяток к концу этого
Дэвид говорит восстановить Монику
2
Здесь также много полезной информации: en.wikipedia.org/wiki/Olbers%27_paradox
Брайан Гордон,
3
Матери-природе все равно.
Дан Даскалеску
5
Не антропоморфизировать природу. У природы нет ума, воли или чувства "баланса". Природа знает только одно: законы природы, то есть физику. Там вы не найдете такого понятия, как «О, не надо ничего тратить!». Вместо этого самый последний и определенный закон природы - это закон энтропии. Энтропия означает: каждое действие порождает отходы. Тратить тепло, если быть точным. И в конце концов, вселенная, какой мы ее знаем, будет полностью мертва, потому что не останется ничего, кроме ненужного тепла, и не останется никакой разницы в энергетическом потенциале, который можно использовать для таких вещей, как солнечный свет, работа или даже жизнь .
MichaelK
1
@DavidGrinberg Я бы, наверное, просто округлил его до 100% сам.
Виллихам Тотланд

Ответы:

56

Свет от Солнца распространяется, по крайней мере, первоначально, изотропным образом во вселенную.

По мере удаления от Солнца часть этого света будет взаимодействовать с межзвездной средой (ISM) и, следовательно, с некоторымиэнергии, излучаемой Солнцем, будет использоваться для возбуждения атомов и молекул или даже для ионизации некоторых атомов. Это будет судьба почти всего света, который излучается от Солнца в направлении плоскости нашей Галактики, которая содержит достаточное количество молекулярного газа и пыли, чтобы блокировать звездный свет, проходящий через него на любое расстояние. Мы знаем, что это происходит, потому что мы можем «видеть» темные облака в Млечном Пути, которые могут проникать через излучение с большей длиной волны, чтобы обнаружить все миллиарды похожих на Солнце звезд, которые лежат позади них. Грубо говоря, около половины видимого света от Солнца будет поглощаться каждые 1000 световых лет при путешествии в плоскости Галактики, так что по сути все это поглощается в течение нескольких тысяч световых лет.

Но большая часть солнечного света движется не в направлении плоскости Галактики, а межзвездное и межгалактическое пространство имеют очень низкую плотность газа и пыли. Эквивалентным числом вымирания для межгалактической среды является то, что свет проходит много миллиардов световых лет практически без шансов на поглощение (см. Zu et al. 2010 ). Это означает, что большая часть солнечного света будет путешествовать на космологические расстояния (миллиарды световых лет) в течение следующих миллиардов лет. Действительно, свет, излучаемый Солнцем вскоре после его рождения, уже прошел 4,5 миллиарда световых лет. Мы знаем, что это произошло и произойдет, потому что мы может наблюдать галактики (свет которых является не чем иным, как суммой света от многих звезд, таких как Солнце), которые находятся на расстоянии 4,5 миллиарда (и более) световых лет.

Когда солнечный свет движется к космологическим расстояниям, его длина волны «растягивается» расширением Вселенной, становясь все краснее и краснее. Мы знаем, что это происходит потому, что далекие галактики имеют красные смещения. Если вселенная продолжит расширяться, то ее плотность будет продолжать уменьшаться, и мало что может остановить излучение Солнца, путешествующее вечно, с длиной волны, которая масштабируется как масштабный коэффициент, Вселенной.a

a-1

В заключение, большая часть энергии, испускаемой Солнцем, не «используется» ни для чего; он распространяется в космос, становясь все более и более разбавленным.

Роб Джеффрис
источник
4
Неправильно ли я указать, что свет, испущенный 4,5 миллиарда лет назад, действительно (по его данным) прошел 4,5 миллиарда световых лет, но намного больше, чем 4,5 миллиарда световых лет, измеренных в нашем?
Nij
2
@Nij да, я думаю, что вы правы, «волновой фронт» в конечном итоге находится на расстоянии более 4,5 миллиардов световых лет из-за расширения космоса.
Роб Джеффрис
2
Это становится только в четыре раза слабее, а не в геометрической прогрессии. Кроме того, свет может выходить из большинства гравитационных колодцев - свет прекрасно покидает Землю и может продолжаться вечно! По определению, только черные дыры могут ограничивать свет, чтобы вращаться вокруг них. НО все это не имеет значения: потому что нет «центра» вселенной! Вещество распространяется бесконечно во всех направлениях, как бесконечная шахматная доска, где 1/100 часть квадратов заполнена материей и галактиками. Свет просто продолжает видеть все более расширяющееся пространство с веществом внутри, но нет центральной силы для его вращения.
Алекс Мейбург
1
@Nij от источника света, он вообще не сдвинулся (сокращение длины), и времени не было, чтобы туда добраться
Стив Кокс
2
@DmitryGrigoryev Это демонстрирует, что свет, излучаемый звездами, может и действительно проходит более 4,5 миллиардов (и более) световых лет, не поглощаясь ничем.
Роб Джеффрис
33

Вы хотите, чтобы природа была бережливой и эффективной. Вы хотите, чтобы вся энергия солнца имела цель. Однако то, что вы хотите, чтобы природа была похожа, не имеет никакого отношения к тому, что это такое .

Свет от Солнца - это колоссальное количество энергии в человеческом смысле, но очень незначительное по сравнению с остальной вселенной. Свет, который ни на что не падал, покинул Солнечную систему и никогда не использовался.

Корень вашего недоразумения в том, что вы думаете, что у солнца есть цель. Это плазменный шар, который излучает энергию . См., Например, эссе Эрнста Майра о телеологии.

Джеймс К
источник
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перенесен в чат .
call2voyage
6

Энтропия является фундаментальным условием нашей вселенной и была признана таковой еще с тех пор, как законы термодинамики Ньютона.

Энтропия: порядок не увеличивается со временем, он уменьшается, за исключением локальных затрат энергии. Эти расходы компенсируют увеличение беспорядка в другом месте для локального увеличения заказа, и компромисс всегда отрицательный: сумма полученного заказа всегда меньше, чем сумма созданного беспорядка.

Каждый испущенный фотон либо продолжает двигаться до конца Времени, как мы его знаем, медленно теряя энергию по мере расширения космоса, либо взаимодействует с другими частицами на этом пути. Однако представление о том, что эти взаимодействия или отсутствие взаимодействий подразумевают все большую и меньшую степень полезности или цели или судьбы, является метафизическим, а не вопросом астрономии или даже вопросом физики.

Beanluc
источник