Садржај
Сунце је кугла водоника толико велика да гравитациони притисак у центру одстрањује електроне од атома водоника и гура протоне тако чврсто да се лепе један за другог. "Лепљење" на крају ствара хелијум и такође ослобађа енергију у облику фотона гама зрака. Ти се фотони пробијају кроз честице на сунцу, губећи нешто енергије на крају и напокон се излазећи од сунца као рендгенски зраци, инфрацрвена и видљива светлост. Пут од центра до изласка из сунца траје много корака и много година.
Гамма Раис
Стварање хелијума из водоника у језгри сунца је тростепени процес који директно ослобађа једну гама зрака, а индиректно ослобађа другу. Гама зраци су електромагнетско зрачење, баш као и микроталаси, радио и светлосни таласи, што значи да путују брзином светлости: 300.000 километара у секунди (186.000 миља у секунди). Сунце има радијус од око 700.000 километара. Стога можете с разлогом очекивати да гама зрака изађе ван Сунца око 2,3 секунде након што је створен. Али то се не догађа.
Судари
У језгри сунца језгра протона и хелијума су толико густа да се емитовани гама зраци не могу удаљити пре него што га апсорбују. Ако замислите да се гама зрака емитује тачно у средишту сунца, тада ће почети равно према површини. Када се сруши на протон, резултат судара је протон са додатном енергијом. Протон одустаје од те додатне енергије емитујући други фотон гама зрака. Али овај би могао да крене у било ком правцу - чак и тамо где је кренуо. И тако иде, тако да гама зраци крећу из једног судара у други, мењајући смер сваког пута када се апсорбује и поново емитује.
Случајна шетња
Замислите да је момак толико пијан да треба да се држи лаганог поста да би устао. Жели да стигне до следећег лаког поста, удаљеног само 10 корака, али је толико пијан да не може да хода равно. К врагу, толико је пијан да је, након што направи један корак, његов следећи корак могао бити у било којем другом правцу. То је оно што физичари и математичари називају проблемом „ходање пијаница“ или „случајним ходом“. Питање је, колико ће требати да тај момак пређе од једног до другог лампиона? Одговор је да ако су његова почетна и крајња тачка раздвојени са 10 корака, требаће му - у просеку - 100 корака да стигне - то је 10 квадратних. То је иста ситуација с којом се гама зрака суочава у језгри сунца.
Претпоставке
Када покушавате да решите проблем насумичним ходањем, најважнија ствар коју треба да знате је колико су велики кораци. Постоје два проблема са проналажењем фотона гама зрака на сунцу. Прво, услови нису исти по целом сунцу, па се удаљеност између гама зрака „судара“ са другим честицама. Друго, нико никада није посетио центар сунца, па су неке претпоставке ипак потребне. Постоје све врсте разумних претпоставки, које варирају од једне десетине милиметра до око центиметра. Избор ове удаљености има велики утицај на рачунање времена.
Колико је потребно
Радијус сунца је 700.000 километара, што је 7 трилијуна „корака“ ако је сваки корак десетина милиметра, и 70 милијарди корака ако је сваки корак 1 центиметар. Из проблема пијанчења-ходања знате да је просечан број корака који је потребан да би се прешла одређена удаљеност једнак квадрату броја корака који би био потребан да бисте прешли равно. Дакле требало би 49 билиона билиона корака од 0,1 милиметра и 490 милијарди билиона корака од једног центиметра. Вријеме потребно за прелазак тих корака је укупна удаљеност подијељена са брзином свјетлости. Дакле, ако мислите да фотони путују само 0,1 милиметар између падова, требаће више од пола милиона година да фотон изађе из сунца. Ако мислите да је око центиметар, онда ће вам требати око 5.000 година да фотон изађе изван сунца.