太陽光到地球需要8分鐘？

我們經常聽說：太陽光到地球需要8分鐘。那這個時間是咋來的呢？

實際上，這個時間準確來說是8分20秒，更準確一點是8分17秒。這個結果其實很簡單，就是太陽和地球之間的距離1。5億公里，除以光的速度3*10^8m/s，就可以得到。

但是我們要知道的是太陽表面是不產生光子的，太陽向外輻射的光子其實是太陽核心產生的，實際上一個光子從產生到傳播到地球，大概需要14萬年的時間。那具體是咋回事呢？

太陽核聚變反應

在宇宙中有許許多多的天體，科學家把它們分類為恆星、行星、衛星等等。但實際上，分類其實也不是固定的，而是動態的。比如，冥王星曾經就是九大行星之一，後來被降級了，如今太陽系是八大行星。

分類的變化其實是科學家對於天文學的認知在發生變化。如今我們知道，在宇宙中，有一個關鍵因素會決定天體的分類，這個關鍵因素就是：

質量

。因此，就有了“

質量為王

”的說法。恆星有一個最小的質量門檻，這個門檻就是太陽質量的7%，低於這個值，就無法成為恆星，高於這個值，就可以成為恆星。

如果從本質上看，為什麼高於這個質量就可以成為一顆恆星呢？

在中國有句老話叫做

物極必反，

就可以很好的概括這個事。我們知道，引力和質量有關，但天體的質量巨大時，引力也會非常大。就拿太陽來說，它佔據了整個太陽系99。86%以上的質量，是絕對的主宰。

太陽的引力牽引著太陽系內的天體，同時也在擠壓自身。如果沒有任何的斥力存在，那麼太陽應該會在引力的作用下收縮成一個點。但事實上，並沒有。這是因為

太陽在擠壓自身的過程中引發了核聚變反應，核聚變產生了對外的壓力，和引力形成了動態平衡

。那為什麼會促發核聚變反應呢？

這是因為在引力的作用下，太陽核心的溫度會升高，這個溫度大概可以達到1500萬度。在這個溫度環境下，原子結構已經無法保全了。我們知道原子是由原子核和電子構成的，在這樣的環境下，電子會獲得足夠多的能量，擺脫原子核的束縛，開始放飛自我。因此，

太陽的核心當中，其實是呈現等離子態的，原子核、電子、光子在其中到處亂串

。

不過，核聚變反應其實是需要原子核之間進行結合。構成太陽的主要是氫原子和氦原子，其中氫原子佔大頭。氫原子丟了一個電子，剩餘的原子核內也只有一個質子。因此，太陽內部其實有大量的質子。質子是帶正電的，同種電荷是相排斥的，只要足夠大的能量才能使得兩個質子結合，發生核聚變。照理說，太陽內部的溫度只有1500萬，而能促發兩個質子發生核聚變反應的基本門檻是一億度，因此反應本不應該發生。

不過，在微觀世界當中，存在著量子隧穿效應。意思是說，即便是

在宏觀上不可能發生的反應，在微觀世界中，也有極其低的機率發生

。由於太陽足夠巨大，粒子數足夠多，即使再低的機率，乘以這個基數，也有可能發生。因此，反應才得以發生。最終，透過三個階段，四個質子轉化成一個氦核，並且釋放出大量的能量。

這個反應其實很緩慢，並不是像原子彈那樣全炸了，這才使得太陽可以持續地燒下去。在整個過程中，

每3個光子的產生，同時產生2箇中微子。中微子由於不參與到電磁相互作用，並且本身質量極其小，就會先奔向廣闊的宇宙。

光子是參與到電磁相互作用的，由於太陽內部是等離子態。因此，光子會被困在太陽內部，跌跌撞撞地向外移動。據科學家統計，

光子大概平均要花14萬年的時間，才能來到太陽的表面

。

然後再過8分鐘17秒，達到地球。不過，以上其實都是以人類的視角來看光子，那如果從光子的視角來看這件事情，它從產生那一開始到抵達地球，一共花了多少時間呢？

從光子的角度

1905年被稱為愛因斯坦的奇蹟年，在這一年，愛因斯坦提出了四個開創性的理論，其中就包括了狹義相對論。在狹義相對論中，愛因斯坦統一了時間和空間，他認為兩者並不是分立的，兩者應該結合起來看。那這樣應該咋理解呢？

愛因斯坦其實是迴歸到了時間本身的定義。在物理學中，

時間的定義是週期性的變化

，說白了，

時間就是一種運動

。如果時間是一種運動，那時間就應該會受到運動狀態的影響，處於不同運動狀態的物體，感受到的時間就應該是不同的。

但一個物體相對於其他的物體的運動速度越快，它相對於對方的時間膨脹越嚴重，也就是說，對方看到它的時間流逝得很慢。而在宇宙中，極限速度就是光速，這就意味著，處於光速時，光子的時間相對於外界是無限膨脹的，也就是說，對於光子而言，外界都世界末日了，它這裡還沒有一瞬間。因此，從光子誕生，到光子達到地球，其實從光子的角度來看，幾乎就是一瞬間達到的。