コンテンツ
太陽は非常に大きい水素のボールであり、中心の重力により水素原子から電子が引き離され、陽子が互いに強くくっついて互いに結合します。 「付着」は最終的にヘリウムを生成し、ガンマ線光子の形でエネルギーも放出します。それらの光子は太陽の粒子を通り抜け、途中でいくらかのエネルギーを失い、最終的にX線、赤外線、可視光として太陽から抜け出します。中心から太陽からの出現までの道のりには、多くのステップと年がかかります。
ガンマ線
太陽の中心での水素からのヘリウムの生成は、1つのガンマ線を直接放出し、別のガンマ線を間接的に放出する3段階のプロセスです。ガンマ線は、マイクロ波、電波、光波と同様に電磁放射であり、光速で移動することを意味します。つまり、毎秒300,000キロメートル（毎秒186,000マイル）です。太陽の半径は約700,000キロメートル（435,000マイル）です。したがって、ガンマ線が作成されてから約2.3秒後に、太陽の外に出ることが合理的に期待できます。しかし、それは起こりません。
衝突
太陽の中心では、陽子とヘリウムの原子核は非常に厚いため、放出されたガンマ線は吸収される前に遠くまで届きません。ガンマ線が太陽の真ん中で放出されると想像すると、それは表面に向かって右に向かって開始します。陽子に衝突すると、衝突の結果は余分なエネルギーを持つ陽子になります。陽子は、別のガンマ線光子を放出することにより、余分なエネルギーを放棄します。しかし、これはどんな方向にでも向かうことができました-それが始まった場所のすぐ後ろにさえ。そのため、ガンマ線は衝突から衝突へと向かい、吸収および再放出されるたびに方向を変えます。
ランダムウォーク
酔っ払っている男が、立ち上がるために軽いポストを握る必要があると想像してください。彼は、わずか10歩先の次のライトポストに行きたいと思っていますが、彼はあまりにも酔っているので、まっすぐに歩くことはできません。ヘック、彼はとても酔っていたので、彼が一歩を踏み出した後、彼の次のステップは他の方向に進むことができました。それは、物理学者や数学者が「酔っぱらい散歩」または「ランダムウォーク」問題と呼ぶものです。問題は、ある男が1つの街灯柱から次の街灯柱に到達するのにどれくらい時間がかかるかです。答えは、彼の開始点と終了点が10ステップ離れている場合、平均で100歩、そこに到達するのに10乗することです。それは、ガンマ線が太陽の中心で直面しているのと同じ状況です。
仮定
ランダムウォーク問題を解決しようとするとき、知る必要がある最も重要なことは、ステップの大きさです。太陽の下でのガンマ線光子のそれを理解することには2つの問題があります。第一に、条件は太陽全体で同じではないため、ガンマ線間の距離が他の粒子と「衝突」します。第二に、誰も太陽の中心を訪れたことがないので、とにかくいくつかの仮定をする必要があります。 10分の1ミリメートルから約1センチメートルまで変化する、あらゆる種類の合理的な仮定があります。この距離の選択は、時間の計算に大きな影響を与えます。
かかる時間
太陽の半径は700,000キロメートルで、各ステップが10分の1ミリメートルの場合は7兆の「ステップ」、各ステップが1センチの場合は700億ステップです。 drunkards-walk問題から、特定の距離をとるのにかかる平均ステップ数は、直線で進むのにかかるステップ数の2乗に等しいことがわかります。したがって、0.1ミリの49兆兆ステップと、それぞれ1センチの4,900億兆ステップが必要になります。これらのステップを移動するのにかかる時間は、合計距離を光速で割ったものです。したがって、衝突の間に光子が0.1ミリメートルしか移動しないと考えると、光子が太陽から逃げ出すのに50万年以上かかるでしょう。約1センチだと考えると、光子が太陽の外に出るには約5,000年かかります。