光從太陽中心到達太陽表面要多久

你可能知道，光只要8分鐘就能從太陽表面抵達地球，那你覺得光從太陽中心到達太陽表面要多久呢？數秒鐘嗎？還是最多一分鐘？奇特的是，答案竟然是好幾萬年。

原因在於，太陽深處的核融合反應產生了光子，當光子往外面行進的時候，他們和物質交互作用，並失去能量，成為波長更長的光。他們一開始在核中是伽馬射線，但在接近表面的時候，他們就變成了X光，紫外線，或可見光。然而，這樣的旅程並不簡單，也非直接，剛誕生的時候，每個光子都以每秒三十萬公里前進，直到與一個質子相撞，使它改往另一個方向。好像一個子彈，在它撞到的帶電粒子間彈跳「光子在隨機碰撞過程中，能夠離開太陽中心多遠」這個問題叫做「隨機漫步問題」。

答案可以用這個公式求出，距離=步伐大小×【（步數）開根號】，所以如果你在你家大門隨機漫步，每秒踏一公尺，你得走一百萬步，走十一天，才會離家一公里。那麼，從核中出來的光子要花多久，才能到達我們這裡呢。

我們知道太陽的質量，利用那個數字來計算共有多少個質子。我們先假設太陽中的質子是平均分布的，使得質子之間的平均距離為1埃。要從中心漫步69萬公里到太陽表面，要走3.9×10^37步，算出來需時四千億年，這不可能正確。太陽也只有46億歲，究竟是哪裡出了問題？

兩件事，太陽的密度並不均勻，光子也不是每個質子都會撞到。實際上，光子的能量除了會在旅程中改變，還決定了光子與質子作用的可能性。在密度的問題上，我們的模型中，太陽有個高溫的核心，也就是核融合發生之後，包圍在外面的，是輻射層。接著是延續到表面的對流程，和中的物質比鉛密度還高很多，而靠近表面的熱電漿密度，則小了一百萬倍，而兩者之間的密度則是連續變化。接下來是光子能量變質的關聯，對於一個能量較小的光子，質子就非常巨大，讓光子亂彈概率就比較大。至於高能量的光子，就變成相反，質子則顯得很小。

和離開太陽的時候比，光子一開始的能量很高。現在當我們使用電腦，及精密的太陽內部結構模型，來計算隨機漫步問題，並考慮這些改變的因素，得到的結果是十七萬年。未來對太陽的新發現，可能會使結果更精確，但現在，我們最多的了解，今天照到你的光，花了17萬年在太陽中彈來彈去，直到到達太陽表面。在加上太空中短短的八分鐘，換個說法，那個光子在兩個冰河期之前就開始了它的旅途。大概是人類剛開始穿衣服的時候。

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