我假设没有落在任何行星或任何其他天体上的约99.9%的太阳光继续行进到无穷远。显然,这样的光线迷失了。牢记太阳自45亿年以来产生的巨大能量,我不愿以某种方式调和自己的想法,即大自然会浪费掉太阳产生的这么多能量。尽管如此,我还是想启发一下它是真的丢失了还是被利用了。如果它被利用了,我想知道它怎么可能被利用了,是否有任何可持续的证据来支持任何这样的发现?
我假设没有落在任何行星或任何其他天体上的约99.9%的太阳光继续行进到无穷远。显然,这样的光线迷失了。牢记太阳自45亿年以来产生的巨大能量,我不愿以某种方式调和自己的想法,即大自然会浪费掉太阳产生的这么多能量。尽管如此,我还是想启发一下它是真的丢失了还是被利用了。如果它被利用了,我想知道它怎么可能被利用了,是否有任何可持续的证据来支持任何这样的发现?
Answers:
来自太阳的光至少在一开始就以各向同性的方式传播到宇宙中。
随着距离太阳越来越远,其中一些光将与星际介质(ISM)相互作用,因此一些太阳发出的能量的一部分将用于激发原子和分子,甚至使一些原子电离。这几乎就是太阳向银河平面发射的所有光的命运,其中含有足够的分子气体和尘埃,可以阻挡星光在任何距离内传播。我们知道发生这种情况是因为我们可以“观察”银河系中的暗云,这些暗云可以被更长的波长辐射穿透,从而揭示出隐藏在它们背后的数十亿个类似太阳的恒星。粗略地讲,在银河系平面上行驶时,每1000光年,约有一半的太阳可见光会被吸收,因此,基本上所有的可见光都在几千光年内被吸收。
但是,太阳的大部分光线都没有朝银河系的方向传播,星际和银河系之间的气体和尘埃密度非常低。银河系间媒介的等效消光数是,光行进了数十亿光年,几乎没有被吸收的机会(见Zu等,2010)。这意味着在接下来的数十亿年中,来自太阳的大部分光将传播到宇宙距离(数十亿光年)。实际上,太阳出生后不久发出的光已经传播了45亿光年。我们知道这已经发生并且将会发生,因为我们 可以观测到距星系约45亿光年(甚至更多)的星系(从那里发出的光仅来自像太阳这样的许多恒星的光之和)。
随着阳光朝着宇宙学距离行进,它的波长被宇宙的膨胀“拉伸”,变得越来越红。我们知道发生这种情况是因为遥远的星系具有红移的光谱。如果宇宙继续膨胀,那么它的密度将继续下降,几乎没有什么可以阻止来自太阳的辐射永远行进的,其波长随宇宙的比例因子缩放。
如果我们跟随一个随着宇宙膨胀而包含太阳辐射的共同移动和共同扩展的立方体。立方体内部的总辐射能以的形式减小,也就是说,随着宇宙的膨胀并看起来像是被真空中包含的能量(又称暗能量)取代。
总而言之,太阳发出的大部分能量都不是“用于”任何事物的。它传播到太空,变得越来越稀。