Было бы у нас больше 8 минут света, если бы солнце «погасло»?

Общая теория состоит в том, что, если Солнце "закроется", мы увидим свет еще восемь минут (время, которое требуется фотонам, чтобы достичь Земли).

Однако недавно я прочитал, что фотонам нужно около 100 000 лет, чтобы достичь Земли, поскольку реакции происходят в ядре Солнца, и гамма-лучи не могут покинуть Солнце, не взаимодействуя с другими частицами, в отличие, например, от нейтрино.

Эта теория верна? Если ядро ​​Солнца "закроется", будем ли мы получать фотоны (свет) еще 100 000 лет, и только нейтрино исчезают немедленно?

Если бы ядерный синтез внезапно остановился в центре Солнца, то единственной четкой подписью, которую мы имели бы, было отсутствие обнаруживаемых нейтрино, полученных на Земле, начиная примерно через 8 минут после прекращения реакций. Солнце, тем не менее, продолжало бы светить в течение десятков миллионов лет примерно с его текущей светимостью.

В источнике питания не «хранятся» фотоны. Само Солнце просто возобновило бы медленное гравитационное сжатие, которое было остановлено около 4,5 миллиардов лет назад, когда скорости ядерных реакций в центре смогли достаточно возрасти, чтобы обеспечить радиационные потери с поверхности Солнца.

Характерный временной масштаб сокращения составляет около что составляет 30 миллионов лет. т.е. у Солнца достаточно гравитационной потенциальной энергии, чтобы обеспечить его текущую светимость в течение десятков миллионов лет.

Пока это происходит, Солнце будет приблизительно поддерживать свою текущую светимость, но уменьшится в радиусе, а это означает, что температура его поверхности увеличится.

Как только Солнце сократилось в несколько раз по размеру Юпитера (около 30% его текущего радиуса), сжатие начнет замедляться, потому что электроны в ядре становятся вырожденными, а давление увеличивается с плотностью более, чем ожидалось для идеальный газ. Замедляющее сжатие уменьшает скорость высвобождения потенциальной энергии и, следовательно, солнечную светимость. Сокращение продолжается с медленной скоростью, пока Солнце не станет горячим «водородным белым карликом», в несколько раз превышающим размер Земли, который затем охлаждается до светящегося шлака без дальнейшего сокращения в течение миллиардов лет (см. Что будет с Солнцем? быть, как если бы ядерные реакции не могли протекать через квантовое туннелирование? ( подробнее).

Даже если бы вы не позволили Солнцу сжаться, потребовалось бы некоторое время, чтобы излучать его тепловую энергию. Эта временная шкала примерно которая предполагает , что Солнце является идеальным газом протонов плюс электронов, со средней температурой . Если мы возьмем К и текущую солнечную светимость, то 40 миллионов лет.

С другой стороны, если ваш сценарий таков, что свет от Солнца перестает излучаться, то, конечно, на Земле темнеет примерно через 8 минут.

«Общая теория», которую вы читаете, не о процессах, которые производят свет в звездах, она просто предназначена для демонстрации скорости света в пространстве. Когда речь идет о «закрытии» Солнца, речь идет не о прекращении процессов ядерного синтеза, а о том, что Солнце в целом перестает светить. Я не физик, но я не думаю, что есть что-то, что могло бы вызвать это внезапно, например, что мы могли бы измерить разницу во времени в 8 минут для последних фотонов, достигших Земли.

Это всего лишь мысленный эксперимент, использующий упрощенное описание невозможного события, чтобы рассказать о каком-то другом процессе. В этой модели Солнце либо испускает свет, либо его нет, и мы измеряем время с тех пор, как оно изменило это состояние; мы не заботимся о том, что фотоны делают до того, как они испускаются от Солнца (не больше, чем при измерении времени, которое свет проходит от лампочки, заботится о том, как было произведено электричество, которое приводило лампу в действие - мы могли бы измерить это все путь назад к гибели динозавров и в конечном итоге превращению в ископаемое топливо, которое использовалось на электростанции, или даже дальше к солнечной энергии, которая питала жизнь на Земле).