Apa yang terjadi pada 99,9% dari sinar matahari yang tidak jatuh di planet mana pun atau benda langit lainnya?

Saya berasumsi bahwa sekitar 99,9% dari sinar matahari yang tidak jatuh di planet mana pun atau benda langit lainnya terus bergerak semakin jauh hingga tak terhingga. Rupanya sinar seperti itu hilang. Mengingat energi kolosal yang telah dihasilkan Sun sejak 4,5 miliar tahun lalu, entah bagaimana, saya enggan untuk mendamaikan diri dengan gagasan bahwa Alam akan membiarkan pemborosan energi yang dihasilkan oleh Matahari begitu banyak. Meskipun demikian saya ingin mendapatkan pencerahan apakah itu benar-benar hilang atau dimanfaatkan. Jika digunakan, saya ingin tahu bagaimana itu bisa digunakan sama sekali dan apakah ada bukti yang berkelanjutan tersedia untuk mendukung temuan tersebut?

the-sun light astrophysics

— SC Sawhney
sumber

Saya kira Anda mungkin dapat menambahkan beberapa angka 9 pada akhir itu

— David mengatakan Reinstate Monica

Banyak informasi bagus di sini juga: en.wikipedia.org/wiki/Olbers%27_paradox

— Brian Gordon

Alam tidak peduli.

— Dan Dascalescu

Jangan antropomorfisasi alam. Alam tidak memiliki pikiran, kemauan atau rasa "keseimbangan". Alam hanya tahu satu hal: hukum alam, yaitu fisika. Di sana Anda tidak akan menemukan hal seperti "Oh, jangan buang apa pun!". Sebaliknya, hukum alam yang paling final dan pasti adalah hukum Entropi. Entropi berarti: setiap tindakan menghasilkan limbah. Buang panas tepatnya. Dan pada akhirnya, alam semesta seperti yang kita ketahui akan sepenuhnya mati karena tidak ada yang tersisa dari panas, tanpa ada perbedaan dalam potensi energi yang tersisa untuk dimanfaatkan untuk hal-hal seperti sinar matahari, pekerjaan atau bahkan kehidupan .

— MichaelK

@ DavidVrinberg Saya mungkin akan membulatkannya hingga 100% sendiri.

— Williham Totland

Jawaban:

Cahaya dari Matahari menyebar, setidaknya pada awalnya, secara isotropik ke alam semesta.

Ketika semakin jauh dari Matahari, sebagian dari cahaya itu akan berinteraksi dengan medium antarbintang (ISM) dan karenanya beberapadari energi yang dipancarkan oleh Matahari akan digunakan untuk merangsang atom dan molekul atau bahkan mengionisasi beberapa atom. Ini akan menjadi takdir dari hampir semua cahaya yang dipancarkan dari Matahari menuju bidang Galaksi kita, yang mengandung gas molekuler dan debu yang cukup untuk menghalangi cahaya bintang yang melewatinya untuk jarak berapa pun. Kita tahu ini terjadi karena kita dapat "melihat" awan gelap di Bima Sakti, yang dapat ditembus oleh radiasi panjang gelombang yang lebih panjang untuk mengungkap miliaran bintang mirip Matahari yang ada di belakangnya. Secara kasar, sekitar setengah cahaya yang terlihat dari Matahari akan diserap setiap 1000 tahun cahaya ketika bepergian di pesawat Galactic, sehingga pada dasarnya semua diserap dalam beberapa ribu tahun cahaya.

Tetapi sebagian besar cahaya Matahari tidak bergerak ke arah pesawat Galactic, dan ruang antarbintang dan intergalaksi memiliki kerapatan gas dan debu yang sangat rendah. Jumlah kepunahan yang setara untuk media intergalaksi adalah bahwa cahaya menempuh miliaran tahun cahaya dengan hampir tidak ada peluang diserap (lihat Zu et al. 2010 ). Ini berarti bahwa sebagian besar cahaya dari Matahari akan menempuh jarak kosmologis (miliaran tahun cahaya) selama miliaran tahun berikutnya. Memang cahaya yang dipancarkan dari Matahari tak lama setelah kelahirannya telah menempuh 4,5 miliar tahun cahaya. Kami tahu ini telah terjadi dan akan terjadi, karena kami dapat mengamati galaksi (cahaya yang tidak lebih dari penjumlahan cahaya dari banyak bintang seperti Matahari) yang berjarak 4,5 miliar (dan lebih) tahun cahaya.

Saat Sinar Matahari bergerak menuju jarak kosmologis, panjang gelombangnya "direntangkan" oleh perluasan alam semesta, menjadi semakin merah dan semakin merah. Kita tahu ini terjadi karena galaksi jauh memiliki spektrum pergeseran merah. Jika alam semesta terus mengembang, maka densitasnya akan terus berkurang dan hanya ada sedikit yang menghentikan radiasi dari Matahari untuk selamanya, dengan panjang gelombang yang berskala sebagai faktor skala, , dari alam semesta. $a$

$a^{-1}$

Sebagai kesimpulan, sebagian besar energi yang dipancarkan Matahari tidak "digunakan" untuk apa pun; itu merambat ke ruang angkasa, menjadi semakin encer.

— Rob Jeffries
sumber

Apakah saya salah menunjukkan bahwa cahaya yang dipancarkan 4,5 miliar tahun lalu memang (dari rujukannya) telah mencapai 4,5 miliar tahun cahaya, tetapi apakah lebih dari 4,5 miliar tahun cahaya yang diukur dalam cahaya kita?

— Nij

@ Nij ya saya pikir Anda benar, "muka gelombang" berakhir menjadi lebih dari 4,5 miliar tahun cahaya karena perluasan ruang.

— Rob Jeffries

Ia hanya menjadi lebih lemah secara kuadratik, bukan eksponensial. Selain itu, cahaya dapat lepas dari sebagian besar sumur gravitasi - cahaya meninggalkan Bumi dengan baik, dan dapat berlangsung selamanya! Menurut definisi, hanya lubang hitam yang bisa membatasi cahaya untuk mengorbitnya. TAPI semua itu tidak relevan: karena tidak ada "pusat" alam semesta! Materi ini tersebar ke segala arah tanpa batas, seperti papan catur yang tak terbatas di mana 1/100 kotak diisi dengan materi dan galaksi. Cahaya terus melihat ruang yang lebih luas, dengan materi di dalamnya, tetapi tidak ada kekuatan sentral untuk mengorbit.

— Alex Meiburg

@Nij dari referensi lampu, ia belum bergerak sama sekali (kontraksi panjang) dan tidak ada waktu berlalu untuk sampai ke sana

— Steve Cox

@DmitryGrigoryev Ini menunjukkan bahwa cahaya yang dipancarkan oleh bintang dapat dan memang melakukan perjalanan lebih dari 4,5 miliar (dan lebih) tahun cahaya tanpa diserap oleh apa pun.

— Rob Jeffries

Anda ingin alam menjadi hemat dan efisien. Anda ingin semua energi matahari memiliki tujuan. Namun apa yang Anda inginkan alam menjadi seperti tidak memiliki bantalan pada apa yang .

Cahaya dari matahari adalah jumlah energi yang sangat besar dalam istilah manusia, tetapi sangat kecil jika dibandingkan dengan seluruh alam semesta. Cahaya yang tidak jatuh ke apapun meninggalkan tata surya dan tidak pernah "digunakan".

Akar kesalahpahaman Anda adalah bahwa Anda berpikir bahwa matahari memiliki tujuan. Ini adalah bola plasma yang memancarkan energi . Lihat misalnya esai Ernst Mayr tentang Teleologi

— James K
sumber

Komentar bukan untuk diskusi panjang; percakapan ini telah dipindahkan ke obrolan .

— dipanggil2voyage

Entropi adalah kondisi mendasar dari alam semesta kita, dan telah diakui seperti itu sejak dahulu sebagai hukum termodinamika Newton.

Entropi: Pesanan tidak meningkat seiring waktu, itu menurun, kecuali secara lokal dengan pengeluaran energi. Pengeluaran ini memperdagangkan peningkatan gangguan di tempat lain untuk meningkatkan pesanan secara lokal, dan pengorbanannya selalu negatif: Jumlah pesanan yang diperoleh selalu lebih kecil dari jumlah gangguan yang diciptakan.

Setiap foton yang dipancarkan terus bergerak hingga akhir Waktu seperti yang kita kenal, perlahan-lahan kehilangan energi ketika kosmos mengembang, atau yang lain, ia berinteraksi dengan partikel lain di sepanjang jalan. Namun, gagasan bahwa interaksi itu, atau kurangnya interaksi, menyiratkan tingkat Utilitas atau Tujuan atau Tujuan yang lebih besar dan lebih rendah adalah yang metafisik, bukan pertanyaan astronomi atau bahkan pertanyaan fisika.

— Beanluc
sumber