3. Astrofizyka
3.1. Dlaczego świeci Słońce ?
Słońce świeci dlatego, Ŝe pod wpływem grawitacji jego cząsteczki (wodoru) zostały ściśnięte
tak mocno, iŜ rozpoczęły się w nim reakcje termojądrowej syntezy wodoru w hel. Reakcji tej
towarzyszy naturalnie emisja energii, powodująca między innymi to, Ŝe Słońce świeci. (Ale
przede wszystkim powodująca to, Ŝe 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 niŜ pozostałe składowe, bo stopień rozpraszania zaleŜy
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
kaŜdym 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 róŜne, czynników wpływających
na rozpraszanie jest wiele, zanieczyszczenia, gęstość, wilgotność, i wiele innych.
3.3. Jaka jest temperatura próŜni kosmicznej ?
Po prostu nie da się porządnie, przy uŜyciu "normalnej definicji termodynamicznej", określić
temperatury próŜni - w sensie: temperatury przestrzeni
międzyplanetarnej/międzygwiezdnej/międzygalaktycznej/... A nie da się, bo układ nie jest w
równowadze. Jak coś absorbuje promieniowanie Słońca, to moŜe się mocno nagrzać (w sensie:
termometr pokaŜe 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, Ŝe w jakieś miejsce wdmuchuje się strumień gazu o
(dobrze określonej) wysokiej temperaturze i drugi strumień o (dobrze określonej)
temperaturze niskiej. OtóŜ 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 moŜna 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 moŜna
zapewne uznać (przynajmniej w pierwszym przybliŜeniu) za zaniedbywalne zaburzenie.
Strona 1 z 2
