Sunlight is way older than you think - Sten Odenwald

Güneş ışığı sandığınızdan daha eski - Sten Odenwald

Çeviri: firdevs altuntov Gözden geçirme: Sevkan Uzel

You may know that it takes light a zippy eight minutes

Güneş'in yüzeyinden ışığın bize ulaşmasının hızlı bir şekilde

to reach us from the surface of the Sun,

8 dakika sürdüğünü biliyor olabilirsin.

so how long do you think it takes light

Peki, ışığın Güneş'in çekirdeğinden

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

yüzeyine ulaşması ne kadar sürer sence?

A few seconds or a minute at most?

En fazla birkaç saniye ya da bir dakika mı?

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

İşin garip yanı, cevap binlerce yıl.

Here's why.

Nedeni ise şöyle:

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

Fotonlar Güneş çekirdeğinin derinlerinde nükleer reaksiyonlarla oluşur.

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

Fotonlar çekirdekten dışarıya akarlarken maddeyle etkileşime girip

enerji kaybederek, daha uzun dalga boylu ışık haline gelirler.

becoming longer wavelength forms of light.

They start out as gamma rays in the core,

Çekirdekte gama ışınları olarak yola koyulurlar; ama yüzeye yaklaştıkça

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

x, morötesi ışınları ya da görünür ışınlar olarak son bulurlar;

However, that journey is neither simple nor direct.

fakat bu yolculuk ne basit ne de doğrudan.

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

Fotonlar oluştukları andan başlayarak bir protonla çarpışana dek,

300 bin km/s hızla yol alır. Çarpışma fotonun yönünü saptırır.

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

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

Çarptığı her yüklü parçacıktan bir kurşun gibi seker.

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

Her çarpışmadan sonra fotonun Güneş'in merkezinden

after each collision

ne kadar uzaklaştığı sorusu "rastgele yürüyüş problemi" olarak bilinir.

is known as the random walk problem.

The answer is given by this formula:

Yanıt şu formülle bulunur:

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

Uzaklık eşittir adım uzunluğu çarpı adım sayısının karekökü

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

Eğer ön kapından başlayarak rastgele yürüyüşe

with a one meter stride each second,

saniyede bir metre adım atarak başlasaydın,

it would take you a million steps and eleven days

sadece 1 km gitmek için 1 milyon adım atman ve

just to travel one kilometer.

11 gün boyunca yürümen gerekirdi.

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

O zaman Güneş'in merkezinde üretilen bir fotonun sana ulaşması ne kadar sürer?

to reach you?

Güneşin kütlesini biliyoruz ve

We know the mass of the Sun

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

bunu içindeki proton sayısını hesaplamak için kullanabiliriz.

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

Güneş'teki bütün protonların eşit şekilde dağıldığını varsayarsak,

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

protonların aralarındaki ortalama uzaklık 1,0x10^-10 metre olur.

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

Güneş'in çekirdeğinden yüzeyine 690 bin km'lik bir rastgele yürüyüş

would then require 3.9 x 10^37 steps,

3,9x10^37 adım gerektirir.

giving a total travel time of 400 billion years.

Bu toplam 400 milyar yıl yolculuk zamanı eder.

Hmm, that can't be right.

Bu doğru olamaz.

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

Güneş sadece 4,6 milyar yaşında. Peki nerede hata yaptık?

Two things:

İki yerde:

The Sun isn't actually of uniform density

Aslında Güneş eşit dağılımlı yoğunluktan oluşmuyor ve

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

her çarpışma arasında fotonlar oldukça fazla protonu ıskalar.

In actuality, a photon's energy,

Aslında,

yolculuğu boyunca değişen, fotonun enerjisi

which changes over the course of its journey,

determines how likely it is to interact with a proton.

protonla etkileşme olasılığını belirler.

On the density question,

Yoğunluk üzerine,

our models show that the Sun has a hot core,

bizim modellerimiz, Güneş'in füzyon reaksiyonlarının

where the fusion reactions occur.

olduğu sıcak bir çekirdeği,

çekirdeği çevreleyen ışınsal bölgesi ve bu bölgeyi takip eden,

Surrounding that is the radiative zone,

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

yüzeye kadar uzanan ısıyayımsal bölgesi olduğunu gösteriyor.

The material in the core is much denser than lead,

Çekirdekteki madde kurşundan çok daha yoğunken,

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

yüzeye yakın sıcak plazma milyon kez daha az yoğun ve

with a continuum of densities in between.

aradaki yoğunluk değeri, bu iki bölgedeki yoğunluk değerleri arasında.

And here's the photon-energy relationship.

Foton-enerji ilişkisi ise şöyledir:

For a photon that carries a small amount of energy,

Az miktarda enerji taşıyan bir foton için

a proton is effectively huge,

bir proton etkili bir şekilde çok büyüktür,

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

fotonun sekmesine neden olma olasılığı çok yüksektir.

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

Yüksek enerjili bir foton için tersi doğrudur.

Protons are effectively tiny.

Protonlar etkili bir şekilde küçücüktür.

Photons start off at very high energies

Güneş'in yüzeyinden son kez yayıldıkları zamanla karşılaştırıldığında,

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

fotonlar çok yüksek enerji seviyesinde başlarlar.

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

Rastgele yürüyüş denklemini, bu değişen değerlerle hesaplamak için

to calculate the random walk equation with these changing quantities,

bir bilgisayarı ve karmaşık bir solar iç modelini kullandığımızda

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

şu sayı ortaya çıkar: 170 bin yıl.

Future discoveries about the Sun may refine this number further,

Güneş'le ilgili gelecekteki keşifler bu sayıyı daha da düzeltebilir;

but for now, to the best of our understanding,

ama şimdilik, en iyi kavrayışımıza göre,

the light that's hitting your eyes today

bugün gözlerimize değen ışık 170 bin yıl harcadı.

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

Bir yerden başka bir yere çarparak Güneş'in yüzeyine geldi.

plus eight miniscule minutes in space.

Ek olarak minik bir süreyle 8 dakika uzayda zaman geçirdi.

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

Başka bir deyişle, bu foton yolculuğuna 2 buz çağı önce başladı,

around the same time when humans first started wearing clothes.

yaklaşık olarak insanların kıyafet giyinmeye ilk defa başladığı bir zamanda.