Что будет со мной, если я проведу одну наносекунду на поверхности Солнца?
- Подробности
- Обновлено 30.05.2023 14:58
«В Матрице твоё сознание меняется, но ты по-прежнему остаешься физиком...»
Неверие и сомнения отбрось — очисти свой мозг для осознания нестандартных вопросов!
Присоединяйтесь к научным размышлениям!
Серьезные ответы физика на абсурдные гипотетические вопросы, возникающие порой у взрослых и детей.
Глава из книги "А что, если...?".
Автор: Рэндалл Монро — физик и программист.
Однажды, когда мне было лет восемь, я разгребал снег морозным деньком в Колорадо и хотел, чтобы можно было мгновенно переместиться на поверхность Солнца, только на наносекунду, и тут же вернуться назад. Я думал, что этого времени как раз хватит, чтобы согреться и не обжечься. А что произошло бы на самом деле?
Хотите — верьте, хотите — нет, но вы бы даже не согрелись.
Температура на поверхности Солнца приблизительно 5 800 K, плюс-минус. Если пробыть там какое-то время, вы превратитесь в пепел, но наносекунда — это не так уж долго. За это время свет успеет пройти почти ровно один фут.
Я предположу, что появитесь вы лицом к Солнцу. Вообще, смотреть прямо на Солнце не стоит, но этого сложно избежать, когда оно заполняет целых 180 градусов обзора.
За эту наносекунду ваши глаза получат микроджоуль энергии.
Микроджоуль света — это не много. Если уставиться в компьютерный монитор с закрытыми глазами, а потом быстро открыть их и снова зажмуриться (моргнуть наоборот), ваши глаза получат примерно такое же количество света, как за наносекунду пребывания на Солнце.
За эту наносекунду на Солнце фотоны проникнут в глаза и доберутся до клеток сетчатки. Потом, в конце наносекунды, вы окажетесь дома. А клетки сетчатки еще даже не начнут реагировать. В течение нескольких следующих миллионов наносекунд (миллисекунд) они, поглотив немного световой энергии, включатся в работу и примутся посылать сигналы мозгу о том, что что-то произошло.
Вы проведете на Солнце наносекунду, но ваш мозг заметит это только через 30 000 000 наносекунд. Вы увидите только вспышку. Она продлится гораздо дольше, чем ваше пребывание на Солнце, и угаснет только после того, как успокоятся клетки сетчатки.
Кожа поглотит совсем немного энергии — примерно 10-5 джоулей на см2 незакрытой кожи. Для сравнения, по стандарту IEEE P1584 секунда в синем окислительном пламени бутановой горелки дает пальцу 5 джоулей на см2 кожи, что грозит ожогом второй степени. Тепла, полученного за время вашего путешествия на Солнце, будет на пять порядков меньше. Вы не заметите ничего, кроме слабой вспышки.
Но что, если у вас сбились координаты?
Поверхность Солнца относительно прохладная. Тут, конечно, пожарче, чем, скажем, в Финиксе[источник?], но по сравнению с ядром — прямо-таки холодно. На поверхности несколько тысяч градусов, а внутри — несколько миллионов. Что, если провести наносекунду там?
По закону Стефана — Больцмана можно рассчитать, сколько тепла на вас обрушится, пока вы будете внутри Солнца. И расклад не самый удачный. Норма IEEE P1584B для ожогов второй степени будет превышена после одной фемтосекунды в Солнце. Наносекунда — время, которое вы там проведете — равна 1 000 000 фемтосекунд. Добром это не кончится.
Есть и хорошие новости: глубоко внутри Солнца фотоны, переносящие энергию, имеют очень малую длину волны — в большинстве своем они являются смесью из того, что можно назвать жестким и мягким рентгеновским излучением.
А это значит, что они проникнут в ваше тело на разные глубины, разогреют внутренние органы и ионизируют ДНК, нанеся тем самым необратимый урон еще до того, как обжечь вас. Вот я оглядываюсь и вижу, что начал этот абзац словами «есть и хорошие новости». Не знаю, зачем я так поступил.
В греческом мифе Икар подлетел слишком близко к Солнцу, жар расплавил воск в его крыльях, он упал и разбился насмерть. Но «плавление» — это фазовый переход, то есть функция температуры, меры внутренней энергии, которая определяется как сумма случайных колебаний энергии по времени. Его крылья расплавились не потому, что он подлетел слишком близко к Солнцу, а потому что он пробыл там слишком долго.
Заглядывайте ненадолго, крохотными наскоками — и сможете побывать где угодно.
Источник: Into the Sun, chtoes.li, CC BY-NC 2.5
«Догадываюсь, к концу страницы ты чувствуешь себя Алисой, падающей в кроличью нору…»
Смотрите диафильмы по физике
В раздел «Для дошкольников познавательные диафильмы»
В раздел «Познавательные диафильмы по физике»
В раздел «Учебные диафильмы по физике»
В раздел «Астрономия в диафильмах»
В раздел «Космонавтика в диафильмах»
