3. Astrofizyka

3.1. Dlaczego świeci Słońce ?

Słońce świeci dlatego, że pod wpływem grawitacji jego cząsteczki (wodoru) zostały ściśnięte
tak mocno, iż rozpoczęły się w nim reakcje termojądrowej syntezy wodoru w hel. Reakcji tej
towarzyszy naturalnie emisja energii, powodująca między innymi to, że Słońce świeci. (Ale
przede wszystkim powodująca to, że Słońce się nie zapada dalej - jego drgające cząstki
zderzając się ze sobą przeciwdziałają sile grawitacji).

3.2. Dlaczego niebo jest niebieskie ?

Jest to efekt rozpraszania światła słonecznego przez ziemską atmosferę. Niebieska część
widma jest rozpraszana o wiele bardziej niż pozostałe składowe, bo stopień rozpraszania zależy
jak lambda

4

, czyli im mniejsza długość fali, tym większe rozpraszanie na cząsteczkach

atmosfery. Temat, dlaczego niebo jest niebieskie, a niekiedy czerwone, jest opisany w niemal
każdym podręczniku fizyki traktującym o falach. Chodzi tu o rozpraszanie Rayleigh'a (efekt
Tyndalla) na fluktuacjach cząstek powietrza. Polecamy Wykłady Feynmana, lub 'Fale'
Crawforta.
A dlaczego nie zawsze jest czerwone - warunki pogodowe są różne, czynników wpływających
na rozpraszanie jest wiele, zanieczyszczenia, gęstość, wilgotność, i wiele innych.

3.3. Jaka jest temperatura próżni kosmicznej ?

Po prostu nie da się porządnie, przy użyciu "normalnej definicji termodynamicznej", określić
temperatury próżni - w sensie: temperatury przestrzeni
międzyplanetarnej/międzygwiezdnej/międzygalaktycznej/... A nie da się, bo układ nie jest w
równowadze. Jak coś absorbuje promieniowanie Słońca, to może się mocno nagrzać (w sensie:
termometr pokaże wysoką temperaturę). A jak dodamy warunek brzegowy (statek
kosmiczny, planetę), to po stronie dosłonecznej będzie "gorąco", a po odsłonecznej "zimno". A
jeszcze wyobraźmy sobie wysokoenergetyczną cząstkę z "outer space", która nie ma
najmniejszych powodów być w równowadze z tym, przez co właśnie przelatuje. I tak dalej.

Analogia ziemska: Wyobraźmy sobie, że w jakieś miejsce wdmuchuje się strumień gazu o
(dobrze określonej) wysokiej temperaturze i drugi strumień o (dobrze określonej)
temperaturze niskiej. Otóż miejsce, w którym się te dwa strumienie zderzają, nie ma
określonej temperatury, co wydaje się być intuicyjnie zrozumiałe. Podkreślamy, nie mówimy o
doświadczeniu kalorymetrycznym, gdy pytamy o temperaturę po ustaleniu się stanu
równowagi, ale o stytuację nierównowagową właśnie.

Oczywiście w wielu sytuacjach specjalnych można mówić o temperaturze obiektów
kosmicznych. Powiedzmy, mamy chmurę gazu: tam promieniowanie gwiazd (gwiazdy) jakoś to
podgrzewa, cząstki się zderzają i ustala się równowaga; wpływ pozostałych czynników można
zapewne uznać (przynajmniej w pierwszym przybliżeniu) za zaniedbywalne zaburzenie.

Strona 1 z 2

Aktualizacja: 2007-05-17 22:28

FAQ-System 0.4.0, HTML opublikowal: (STS)

Podobnie jest w naprawdę pustej przestrzeni, gdzieś pomiędzy galaktykami. Tam w
statystycznym metrze sześciennym znajdzie się tylko fotony promieniowania reliktowego, a
wpływ odległych galaktyk (emitowane przez nie fotony i cząstki) jest zaniedbywalny.
Można więc powiedzieć, że "metr sześcienny takiej przestrzeni" ma temperaturę
promieniowania reliktowego (2,7 K).

Strona 2 z 2