Sunlight is way older than you think - Sten Odenwald

Sunčeva svetlost je mnogo starija nego što mislite - Sten Odenvald (Sten Odenwald)

Prevodilac: Tijana Mihajlović Lektor: Ivana Krivokuća

You may know that it takes light a zippy eight minutes

Možda znate da svetlu treba osam kratkih minuta

to reach us from the surface of the Sun,

da stigne do nas sa površine Sunca.

so how long do you think it takes light

Koliko mislite da je, onda, potrebno svetlosti

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

za putovanje od Sunčevog jezgra do njegove površine?

A few seconds or a minute at most?

Nekoliko sekundi ili najviše minut?

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

Neobično, odgovor je mnogo hiljada godina.

Here's why.

Evo i zašto.

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

Fotone proizvode nuklearne reakcije u dubini Sunčevog jezgra.

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

Kad fotoni izađu iz jezgra, dolaze u dodir sa materijom

i gube energiju,

becoming longer wavelength forms of light.

postajući oblici svetlosti veće talasne dužine.

They start out as gamma rays in the core,

Nastaju kao gama zraci u jezgru,

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

a završavaju kao X-zraci, ultraljubičasta ili vidljiva svetlost

kako se približavaju površini.

However, that journey is neither simple nor direct.

Međutim, njihovo putovanje nije ni jednostavno, ni direktno.

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

Po rođenju, svaki foton putuje brzinom od 300 000 km u sekundi

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

dok se ne sudari sa protonom i preusmeri se u drugom pravcu,

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

ponašajući se kao metak koji se odbija o svaku naelektrisanu česticu koju udari.

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

Pitanje koliko daleko ovaj foton stiže od centra Sunca

after each collision

posle svakog sudara

is known as the random walk problem.

poznato je kao problem nasumičnog hoda.

The answer is given by this formula:

Odgovor je dat ovom formulom:

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

razdaljina je jednaka veličini koraka puta koren iz broja koraka.

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

Tako, ako hodate nasumičnim korakom od ulaznih vrata

with a one meter stride each second,

hodom od jednog metra u sekundi,

it would take you a million steps and eleven days

trebaće vam milion koraka i jedanaest dana

just to travel one kilometer.

da pređete samo jedan kilometar.

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

Koliko je onda potrebno fotonu koji je stvoren u centru Sunca

to reach you?

da stigne do vas?

We know the mass of the Sun

Znamo masu Sunca

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

i možemo to iskoristiti da izračunamo broj protona u njemu.

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

Pretpostavimo na kratko da su svi Sunčevi protoni jednako raspoređeni,

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

čineći da je prosečna razdaljina između njih oko 1.0 x 10^-10 metara.

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

Nasumično hodanje dužinom od 690 000 km od jezgra do površine Sunca

would then require 3.9 x 10^37 steps,

zahtevalo bi onda 3.9 x 10^-37 koraka,

giving a total travel time of 400 billion years.

što čini da je ukupno vreme putovanja 400 milijardi godina.

Hmm, that can't be right.

Hm, to ne može biti tačno.

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

Sunce je staro samo 4.6 milijardi godina. Šta je krenulo naopako?

Two things:

Dve stvari.

The Sun isn't actually of uniform density

Sunce nije samo jedinstvena gustina,

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

a fotoni će promašiti priličan broj protona

između svakog udara.

In actuality, a photon's energy,

U stvarnosti, fotonska energija,

which changes over the course of its journey,

koja se menja tokom puta,

determines how likely it is to interact with a proton.

određuje kolika je verovatnoća sudaranja sa protonom.

On the density question,

Što se tiče gustine,

our models show that the Sun has a hot core,

naši modeli pokazuju da Sunce ima vrelo jezgro,

where the fusion reactions occur.

gde se dešavaju fuzione reakcije.

Surrounding that is the radiative zone,

To okružuje radioaktivna zona,

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

koju prati konvektivna zona, a koja se prostire sve do površine.

The material in the core is much denser than lead,

Materijal u jezgru je mnogo gušći nego olovo,

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

dok je vrela plazma blizu površine milion puta manje gusta

with a continuum of densities in between.

sa beskonačno različitim vrednostima gustine između.

And here's the photon-energy relationship.

Evo odnosa između fotona i energije.

For a photon that carries a small amount of energy,

Za foton koji nosi malu količinu energije,

a proton is effectively huge,

proton je izrazito veliki

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

i mnogo je verovatnije da će izazvati rikošet fotona.

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

Za foton ogromne energije, tačno je suprotno od toga.

Protons are effectively tiny.

Protoni su izrazito mali.

Photons start off at very high energies

Foton kreće sa veoma velikim energijama

u odnosu na energiju kada se konačno emituju

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

sa Sunčeve površine.

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

Kada koristimo kompjuter i sofisticirane modele unutrašnjosti Sunca

da izračunamo jednačinu nasumičnog hoda

to calculate the random walk equation with these changing quantities,

sa ovim promenljivim količinama,

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

on izbacuje sledeći broj: 170 000 godina.

Future discoveries about the Sun may refine this number further,

Buduća otkrića o Suncu mogu da prerade dalje ovaj broj,

but for now, to the best of our understanding,

ali za sada, bar kako verujemo,

the light that's hitting your eyes today

svetlost koja stiže do naših očiju danas

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

provela je 170 000 godina lutajući na svom putu prema Sunčevoj površini

plus eight miniscule minutes in space.

uz dodatak skromnih osam minuta u svemiru.

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

Drugim rečima, taj foton je započeo svoje putovanje

pre dva ledena doba,

around the same time when humans first started wearing clothes.

negde u isto vreme kada su ljudi prvi put počeli da nose odeću.