Cosa succede al 99,9% dei raggi solari che non cadono su alcun pianeta o su qualsiasi altro corpo celeste?


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Presumo che circa il 99,9% dei raggi del sole che non cadono su alcun pianeta o altro corpo celeste continuino a viaggiare sempre più lontano verso l'infinito. Apparentemente tali raggi si perdono. Tenendo presente la colossale energia prodotta dal sole da 4,5 miliardi di anni, sono in qualche modo riluttante a riconciliarmi con l'idea che la natura avrebbe permesso lo spreco di così tanta energia prodotta dal sole. Tuttavia, voglio essere illuminato se si è davvero perso o è stato utilizzato. Se è stato utilizzato, voglio sapere come potrebbe essere stato utilizzato e se sono disponibili prove sostenibili a sostegno di tali risultati?


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Immagino che probabilmente potresti aggiungere qualche altro 9 alla fine
David dice Reinstate Monica il

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Molte buone informazioni anche qui: en.wikipedia.org/wiki/Olbers%27_paradox
Brian Gordon

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A Madre Natura non importa.
Dan Dascalescu,

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Non antropomorfizzare la natura. La natura non ha una mente, una volontà o un senso di "equilibrio". La natura conosce solo una cosa: le leggi della natura, ovvero la fisica. Lì dentro non troverai nulla del tipo "Oh, non devi sprecare nulla!". Invece, la legge più definitiva e definita della natura è quella dell'Entropia. Entropia significa: ogni azione genera spreco. Calore residuo per essere esatti. E alla fine, l'universo come lo conosciamo sarà completamente morto perché non rimane altro che il calore disperso, senza alcuna differenza nel potenziale energetico rimasto da utilizzare per cose come la luce solare, il lavoro o persino la vita .
MichaelK,

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@DavidGrinberg Probabilmente mi sarei appena arrotondato al 100% da solo.
Williham Totland,

Risposte:


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La luce del sole si diffonde, almeno inizialmente, in modo isotropo nell'universo.

Man mano che si allontana dal Sole, parte di quella luce interagirà con il mezzo interstellare (ISM) e quindi alcunidell'energia emessa dal Sole sarà usata per eccitare atomi e molecole o persino ionizzare alcuni atomi. Questo sarà il destino di quasi tutta la luce che viene emessa dal Sole verso il piano della nostra Galassia, che contiene gas molecolare e polvere sufficienti per bloccare la luce delle stelle che la percorre per qualsiasi distanza. Sappiamo che ciò accade perché possiamo "vedere" nuvole scure nella Via Lattea, che possono essere penetrate da radiazioni a lunghezza d'onda più lunghe per rivelare tutti i miliardi di stelle simili al Sole che si trovano dietro di loro. In parole povere, circa la metà della luce visibile proveniente dal Sole verrà assorbita ogni 1000 anni luce quando si viaggia sul piano galattico, quindi viene sostanzialmente assorbita entro poche migliaia di anni luce.

Ma la maggior parte della luce del Sole non viaggia nella direzione del piano Galattico e lo spazio interstellare e intergalattico ha una densità molto bassa di gas e polvere. Il numero di estinzione equivalente per il mezzo intergalattico è che la luce viaggia per molti miliardi di anni luce senza quasi alcuna possibilità di essere assorbita (vedi Zu et al. 2010 ). Ciò significa che la maggior parte della luce proveniente dal Sole viaggerà verso distanze cosmologiche (miliardi di anni luce) nel corso dei prossimi miliardi di anni. In effetti la luce emessa dal Sole poco dopo la sua nascita ha già viaggiato per 4,5 miliardi di anni luce. Sappiamo che questo è successo e accadrà, perché noi può osservare le galassie (la cui luce non è altro che la somma della luce di molte stelle come il Sole) che distano 4,5 miliardi (e più) di anni luce.

Mentre la luce solare viaggia verso distanze cosmologiche, la sua lunghezza d'onda è "allungata" dall'espansione dell'universo, diventando sempre più rossa. Sappiamo che ciò accade perché le galassie distanti hanno spettri spostati verso il rosso. Se l'universo continua ad espandersi, allora la sua densità continuerà a diminuire e c'è poco per fermare la radiazione del Sole che viaggia per sempre, con una lunghezza d'onda che si ridimensiona come fattore di scala, , dell'universo.a

a1

In conclusione, la maggior parte dell'energia emessa dal Sole non viene "utilizzata" per nulla; si propaga nello spazio, diventando sempre più diluito.


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Sono errato nel sottolineare che la luce emessa 4,5 miliardi di anni fa ha effettivamente (dal suo riferimento) percorso 4,5 miliardi di anni luce, ma sono molto più di 4,5 miliardi di anni luce misurati nei nostri?
Nij,

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@Nij sì, penso che tu abbia ragione, il "fronte d'onda" finisce per essere a più di 4,5 miliardi di anni luce di distanza a causa dell'espansione dello spazio.
Rob Jeffries,

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Diventa solo quadraticamente più debole, non esponenzialmente. Inoltre, la luce può fuoriuscire dalla maggior parte dei pozzi gravitazionali: la luce lascia la Terra bene e può continuare all'infinito! Per definizione, solo i buchi neri possono confinare la luce per orbitarli. MA tutto ciò che è irrilevante: perché non esiste un "centro" dell'universo! La materia si diffonde all'infinito in ogni direzione, come una scacchiera infinita in cui 1/100 dei quadrati sono pieni di materia e galassie. La luce continua a vedere più spazio in espansione, con la materia all'interno, ma non c'è forza centrale per cui orbita.
Alex Meiburg,

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@Nij dal riferimento luci non si è mosso affatto (contrazione della lunghezza) e non è passato tempo per arrivarci
Steve Cox

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@DmitryGrigoryev Dimostra che la luce emessa dalle stelle può e percorre più di 4,5 miliardi (e più) anni luce senza essere assorbita da nulla.
Rob Jeffries,

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Vuoi che la natura sia semplice ed efficiente. Vuoi che tutta l'energia del sole abbia uno scopo. Tuttavia, ciò che vuoi che sia la natura non ha alcuna influenza su ciò che è .

La luce del sole è una quantità colossale di energia in termini umani, ma molto minore rispetto al resto dell'universo. La luce che non è caduta su nulla ha lasciato il sistema solare e non è mai stata "utilizzata".

La radice del tuo malinteso è che pensi che il sole abbia uno scopo. È una palla di plasma che emette energia . Vedi ad esempio il saggio di Teleologia di Ernst Mayr


I commenti non sono per una discussione estesa; questa conversazione è stata spostata in chat .
chiamato2voyage

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L'entropia è una condizione fondamentale del nostro universo ed è stata riconosciuta come tale da tempo come le leggi della termodinamica di Newton.

Entropia: l' ordine non aumenta nel tempo, diminuisce, tranne che a livello locale con il dispendio di energia. Questa spesa compensa l'aumento del disordine altrove per un aumento dell'ordine a livello locale e il compromesso è sempre negativo: l'ammontare dell'ordine acquisito è sempre inferiore all'ammontare del disordine creato.

Ogni fotone emesso o continua a muoversi fino alla fine del Tempo come lo conosciamo, perdendo lentamente energia mentre il cosmo si espande, oppure interagisce con altre particelle lungo il percorso. Tuttavia, l'idea che tali interazioni, o la mancanza di interazioni, implichi livelli sempre maggiori di Utilità o di Scopo o di Destino è una metafisica, non una questione di astronomia o addirittura una questione di fisica.

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