Sunlight is way older than you think - Sten Odenwald

Translator: Aina Amengual Reviewer: Sonia Redondo

You may know that it takes light a zippy eight minutes

Potser saps que la llum necessita 8 minuts

to reach us from the surface of the Sun,

per arribar a nosaltres des de la superfície del Sol.

so how long do you think it takes light

Quant de temps creus que triga la llum

to travel from the Sun's core to its surface?

a viatjar des del nucli del Sol fins a la seva superfície?

A few seconds or a minute at most?

Pocs segons, minuts com a màxim?

Well, oddly enough, the answer is many thousands of years.

Doncs, per estrany que sembli, la resposta és molts de milers d'anys.

Here's why.

Aquí teniu el per què.

Photons are produced by the nuclear reactions deep in the core of our Sun.

Els fotons es produeixen per les reaccions nuclears al fons del nucli del Sol.

As the photons flow out of the core, they interact with matter and lose energy,

Quan surten del nucli, interactuen amb matèria i perden energia,

becoming longer wavelength forms of light.

convertint-se en longituds d'ona més llargues de llum.

They start out as gamma rays in the core,

Comencen sent raigs gamma al nucli,

but end up as x-rays, ultraviolet or visible light as they near the surface.

i acaben sent raigs X, llum ultravioleta o visible, en apropar-se a la superfície.

However, that journey is neither simple nor direct.

Tot i així, aquest viatge no és simple ni directe.

Upon being born, each photon travels at a speed of 300,000 kilometers per second

Quan neix, un fotó viatja a una velocitat de 300.000 km per segón

until it collides with a proton and is diverted in another direction,

fins que xoca amb un protó i es desvia en una altra direcció,

acting like a bullet ricocheting off of every charged particle it strikes.

com una bala que rebota en cada partícula carregada que toca.

The question of how far this photon gets from the center of the Sun

Fins a on arriba aquest fotó des del centre del Sol

after each collision

després de cada col·lisió

is known as the random walk problem.

es coneix com el problema del passeig aleatori

The answer is given by this formula:

La resposta es toba a la següent fórmula:

distance equals step size times the square root of the number of steps.

la distància equival a la mida de la passa per l'arrel cuadrada del nombre de passes.

So if you were taking a random walk from your front door

Si fem un passeig aleatori des de la porta de casa

with a one meter stride each second,

amb passes d'un metre per segon,

it would take you a million steps and eleven days

trigaríem un milió de passes i 11 dies

just to travel one kilometer.

en recórrer només un quilòmetre.

So then how long does it take for a photon generated in the center of the sun

Per tant, quant de temps triga un fotó generat al centre del Sol

to reach you?

en arribar fins a tu?

We know the mass of the Sun

Coneixem la massa del Sol

and can use that to calculate the number of protons within it.

i podem utilitzar-la per calcular la quantitat de protons que conté.

Let's assume for a second that all the Sun's protons are evenly spread out,

Suposem per un segon que els protons es distribueixen uniformement,

making the average distance between them about 1.0 x 10^-10 meters.

fent que la distància mitjana entre ells sigui d'uns 1,0 x 10^-10 metres.

To random walk the 690,000 kilometers from the core to the solar surface

Un passeig aleatori de 690.000 km des del nucli fins la superfície solar

would then require 3.9 x 10^37 steps,

requeriria 3.9 x 10^37 passes,

giving a total travel time of 400 billion years.

que resultaria en un temps total de viatge de 400.000 milions d'anys.

Hmm, that can't be right.

Mmm, això no pot ser cert.

The Sun is only 4.6 billion years old, so what went wrong?

El Sol té només 4.600 milions d'anys, què és el que no rutlla?

Two things:

Dues coses:

The Sun isn't actually of uniform density

El Sol no té una densitat uniforme

and photons will miss quite a few protons between every collision.

i els fotons perden uns quants protons a cada col·lisió.

In actuality, a photon's energy,

En realitat, l'energia d'un fotó,

which changes over the course of its journey,

que canvia en el curs del seu viatge,

determines how likely it is to interact with a proton.

determina la seva probabilitat d'interactuar amb un protó.

On the density question,

Respecte la densitat,

our models show that the Sun has a hot core,

els nostres models mostren que el Sol té un nucli calent,

where the fusion reactions occur.

on hi tenen lloc les reaccions de fusió.

Surrounding that is the radiative zone,

Al seu voltant hi ha la zona de radiació,

followed by the convective zone, which extends all the way to the surface.

seguida per la zona de convecció, que arriba fins a la superfície.

The material in the core is much denser than lead,

El material del nucli és molt més dens que el plom,

while the hot plasma near the surface is a million times less dense

i el plasma calent superficial és un milió de vegades menys dens

with a continuum of densities in between.

amb un continu de densitats entre ells.

And here's the photon-energy relationship.

Aquesta és la relació fotons-energia.

For a photon that carries a small amount of energy,

Per a un fotó que transporta una petita quantitat d'energia,

a proton is effectively huge,

un protó és efectivament enorme,

and it's much more likely to cause the photon to ricochet.

i és molt més probable que faci que el fotó reboti.

And for a high-energy photon, the opposite is true.

I per a un fotó d'alta energia, és tot el contrari.

Protons are effectively tiny.

Els protons són efectivament molt petits.

Photons start off at very high energies

Els fotons comencen amb energies molt més altes

compared to when they're finally radiated from the Sun's surface.

que quan són finalment irradiats des de la superfície del sol.

Now when we use a computer and a sophisticated solar interior model

Quan utilitzem un ordinador i un model interior solar sofisticat

to calculate the random walk equation with these changing quantities,

per calcular l'equació del passeig aleatori amb aquestes quantitats canviants,

it spits out the following number: 170,000 years.

el resultat és el següent: 170.000 anys.

Future discoveries about the Sun may refine this number further,

Futurs descobriments sobre el Sol podrien refinar aquest nombre encara més,

but for now, to the best of our understanding,

però ara per ara, segons el nostre coneixement,

the light that's hitting your eyes today

la llum que arriba als teus ulls avui

spent 170,000 years pinballing its way towards the Sun's surface,

ha trigat 170.000 anys en recórrer el seu camí cap a la superfície del Sol,

plus eight miniscule minutes in space.

més 8 minúsculs minuts a l'espai.

In other words, that photon began its journey two ice ages ago,

És a dir, aquest fotó va començar el seu viatge fa dues edats de gel,

around the same time when humans first started wearing clothes.

a la mateixa època que els humans començaren a dur roba.