Dátum: 1999. február 20., 16:13
Feladó:
Tárgy: Feny diffuzioja a Napban + vilagegyetem, elet es minden...
irta:
> dgy irta:
>> Atlagosan egymillio ev a fotonok diffuzios ideje. Ezalatt persze a gamma
>> tartomanybol atkonvertalodnak a felszin 6000 fokos homersekletenek
>> megfelelo lathato es UV tartomanyba.
>
> Ezt nem tudom jol ertem-e? Szoval a nap belselyeben keletkeznek fotonok ,
> es a felszinre jutnak ? Gondolom itt igen rovid a egy foton uthossza a nagy
> suruseg miatt . Tehat utkozve gerjeszt egy masik atomot , ami szinten foton
> kibocsajtasaval reagal , es ez a hatas eri el ha jol gondolom egymillio ev
> alatt a felszint ?
Majdnem jol erted. A Nap kozepponti tartomanyaban folynak a magreakciok, es
itt szabadul fel a magenergia. Ennek egy kis reszet elviszik a neutrinok,
amik azonnal (fenysebesseggel) athaladnak a nap testen, es kijutnak az urbe.
Az energia nagy resze a homozgas es a vele termodinamikai egyensulyban levo
hosugarzas formajaban van jelen. Ilyen nagy homersekleten (10-15 millio fok)
a hosugarzas Planck-gorbejenek maximuma az elektromagneses spektrum gamma-
tartomanyaba esik, ezert a fotonok nagy resze gamma-foton. Ezek uthossza
igen kicsiny, gyakorlatilag azonnal elnyelodnek.
Abban tevedsz, hogy a fotonok atomokat gerjesztenek. A Nap kozeppontjaban
uralkodo nagy homersekleten mar nincsenek atomok, teljes az ionizacio, az
anyag szabad elektronok es csupasz atommagok formajaban van jelen. A gamma-
fotonokat ezek a szabadon koszalo, elektromosan toltott reszecskek nyelik
el, majd gyakorlatilag azonnal ki is bocsatjak. Aztan egy masik reszecske
ujbol elnyeli... Termeszetesen ez mar nem "ugyanaz" a foton, mint az elozo
lepesben - de hat a fotonoknak amugy sincs egyedisege. Ami megkulonbozteti
oket egymastol, az az impulzusvektoruk (es az ebbol kiszamithato energia,
illetve frekvencia) es polarizacios allapotuk.
A jelenseg lenyege epp az, hogy ha egy toltott reszecske elnyel egy fotont,
majd kibocsat egy masikat, akkor a ket foton impulzusvektoranak iranya
nem egyezik meg, sot lenyegeben veletlenszeru kapcsolatban van egymassal.
Ezert a folyamat jol modellezheto egy reszecske veletlenszeru bolyongasaval,
Brown-mozgasaval. A Brown-mozgas egy elemi lepesenek hosszat megfeleltet-
hetjuk a (termodinamikai parameterek: suruseg, nyomas, homerseklet, ionizacio-
fok alapjan kiszamithato) szabad uthossznak, a bolyongas sebesseget pedig
a fenysebessegnek.
A veletlen bolyongas matematikai elmeletebol ismert, hogy N lepes alatt a
bolyongo objektum atlagosan sqrt(N) lepesnyir tavolodik el az indulas
helyetol. Ebbol szamithato ki az a bizonyos egymillio ev, ami alatt a
gyo:k N-szer szabad uthossz eleri a Nap sugarat, kb 700000 km-t. A pontos
szamitas persze bonyolultabb, mert a fotonok lassu diffuzioja soran
figyelembe kell venni a kornyezo anyag termodinamikai allapotanak lassu
valtozasat, a homerseklet, a nyomas es a suruseg csokkeneset, valamint az
ionizaciofok megvaltozasat is (a Nap kulso tartomanyaban mar elofordulnak
sehogy, illetve csak reszlegesen ionizalt atomok is, fellep az altalad
emlitett jelenseg, az elektronhejak gerjesztese is) - mindez a szabad
uthossz lassu valtozasaban nyilvanul meg. A konkret napmodellek alapjan
vegzett reszletes szamitas eredmenye az egymillio eves diffuzios ido.
A parameterek - foleg a homerseklet - radialis csokkenesenek koszonheto
az is, hogy az anyaggal lokalis termodinamikai egyensulyban levo fotonok
atlagos energiaja, ezert frekvenciaja is csokken, es a felszin kozelben
mar nem a gamma-tartomanyban, hanem a lathato feny tartomanyaban lesz a
Planck-gorbe maximuma. (Durvan szolva: egy adott melysegben levo toltott
reszecske atlagosan kisebb frekvenciaju fotont bocsat ki sugariranyban
kifele, mint befele. A pontos szamitas soran itt kell figyelembe venni,
hogy az elnyelt es kibocsatott fotonok iranya egy kicsit korrelal, nem
teljesen veletlenszeru.)
Osszefoglalva tehat - bar nem kovethetjuk egyetlen foton utjat, hiszen
a foton minden elnyelodeskor "elpusztul", megis kiszamithatjuk, mennyi
ido alatt er a centrumban felszabadult energia a felszinre (ahonnan aztan
- immar valoban fenysebesseggel - kisugarzodik). A kozkeletu, sokat
idezett pelda szerint: ha ma kikapcsoljak a Nap kozeppontjaban a fuziot, a
Nap meg egymillio evig vilagit es melegit, es csak azutan vesszuk eszre,
hogy valami baj van. A helyzet hasonlit a jo cserepkalyha esetehez,
amelyben mar reg kialudt a tuz, de a nagy hokapacitasu fal meg tartja a
meleget, es futi a szobat. Itt az energia diffuzios ideje nehany oras
nagysagrendu.
> Es mi az a gamma tartomany ?
Az elektromagneses spektrum igen kis hullamhosszusagu tartomanya.
> Kulonben mi egyaltalan a feny, mert addig nem is latom hogy letezik , emig
> bele nem utkozik valamibe ? Tobb millio evig megy az urben , es lehet hogy
> elmegy mellettem.
En is el tudok menni melletted, megis letezem... A letezesnek nem feltetele
az, hogy valami beled utkozzon :-) A feny mibenleterol sok-sok kotetet
irtak tele - a termeszettudomany operativ definiciokat hasznal: feny az,
amit a kovetkezo egyenletek irnak le (ezeket most mellozzuk), es ilyen meg
ilyen kolcsonhatasba lep mas letezokkel. Nem keressuk a valaszt arra a
metafizikai kerdesre: "Na de mi is a feny 'igazandibol'?"
> Erdekes.
> Ami meg erdekel engem, az a vilagegyetem kialakulasa, errol kicsit eretnek
> nezeteim is vannak, ha fogadokepes a lista erre is, akkor kozze teszem
> majd.
Nosza! Hadd lassuk!
> Ez az elmelet alkalmas arra is hogy a nulladik masodpercig is
> visszatekintsunk, de sok mindent meg is kerdojelez, amit a mai tudomany
> allit, viszont altala sok minden megmagyarazhatova valik. PL miert olyanok
> az elemi reszecskek , amilyenek .
Ismet azt mondom: hadd lassuk! Csak azt ne felejtsuk el, hogy a "mai tudomany"
nem veletlenul, nem hobortbol es nem onkenyes spekulaciok alapjan allitja
azt, amit allit - minden allitasa mogott tapasztalatok hatalmas halmaza es
azokra epitett bonyolult, osszefuggo elmeleti konstrukcio rejlik. Az ilyet
nehez megdonteni, meg megbolygatni vagy megrenditeni is, de annal nagyobb
orom es dicsoseg, ha megis sikerul - persze egy hasonloan megalapozott es
megbizhato konstrukciot kell a helyebe allitani. Tudom, hogy minden ifju
tudosjelolt rogton a Teljes Vilagegyetem Megmagyarazasara es a Vegso Fizikai
Elmelet Megfogalmazasara tor - de azt hiszem, celszerubb inkabb egy-egy
reszlet megertesevel es megreformalasaval, tovabbfejlesztesevel kezdeni.
> udv
> Gyozo
Jo munkat!
dgy