¿Qué ocurre con el 99,9 % de los rayos solares que no caen sobre ningún planeta ni sobre ningún otro cuerpo celeste?

Supongo que alrededor del 99,9% de los rayos solares que no caen sobre ningún planeta o cualquier otro cuerpo celeste siguen viajando más y más lejos hasta el infinito. Aparentemente tales rayos se pierden. Teniendo en cuenta la energía colosal que el Sol ha producido desde hace 4.500 millones de años, de alguna manera me resisto a reconciliarme con la idea de que la Naturaleza habría permitido el desperdicio de tanta energía producida por el Sol. No obstante, quiero aclararme si realmente se perdió o si se utilizó. Si se utilizó, quiero saber cómo se pudo haber utilizado y si hay alguna evidencia sostenible disponible que respalde dicho hallazgo.

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Supongo que probablemente puedas agregar algunos 9 más al final de eso
¿Cuál es su definición de "utilizado"? ¿Es simplemente que provoca un cambio de energía de la luz a alguna otra forma? Recuerde que cada máquina que hemos creado para "utilizar" energía aumenta la entropía.
Mucha buena información aquí también: en.wikipedia.org/wiki/Olbers%27_paradox
A la madre naturaleza no le importa.
No antropomorfizar la naturaleza. La naturaleza no tiene mente, voluntad o sentido del "equilibrio". La naturaleza sólo conoce una cosa: las leyes de la naturaleza, es decir, la física. Allí no encontrarás tal cosa como "¡Oh, no debes desperdiciar nada!". En cambio, la ley más definitiva y definitiva de la naturaleza es la de la Entropía. Entropía significa: toda acción genera residuos. Calor residual para ser exactos. Y al final, el universo tal como lo conocemos estará completamente muerto porque no queda nada más que calor residual, sin diferencia en el potencial de energía para utilizar para cosas como la luz solar, el trabajo o incluso la vida .
@DavidGrinberg Probablemente lo redondearía al 100% yo mismo.
@MichaelKarnerfors Si la naturaleza tiene voluntad, su único propósito es distribuir las cosas lo más finamente posible.
@Aron Para ser pedante y muy aburrido, lo traduciré a: "Si la naturaleza tiene voluntad, no podemos saberlo, pero asumiendo que esta voluntad existe y asumiendo que esta voluntad es distribuir las cosas de la manera más uniforme posible, esas suposiciones encajan muy bien con los datos observados".
@MichaelKarnerfors Como un pedante aburrido, me sorprende que considere la afirmación de que a la naturaleza no le importa ser una antropomorfización. El sentimiento que expresó Dan Dascalescu no es contrario al suyo. Ahora bien, si se hubiera dicho que “la naturaleza se preocupa por otras cosas pero no por esto…”
@Beanluc El comentario fue para OP. :)
¿La cantidad de luz solar que incide sobre otras estrellas es comparable a la cantidad de luz estelar que incide sobre el Sol?

Respuestas (3)

La luz del Sol se propaga, al menos inicialmente, de forma aproximadamente isotrópica en el universo.

A medida que se aleja del Sol, parte de esa luz interactuará con el medio interestelar (ISM) y, por lo tanto, parte de la energía emitida por el Sol se utilizará para excitar átomos y moléculas o incluso para ionizar algunos átomos. Este será el destino de casi toda la luz emitida por el Sol en la dirección del plano de nuestra Galaxia, que contiene suficiente gas molecular y polvo para bloquear la luz de las estrellas que viaja a través de ella a cualquier distancia. Sabemos que esto sucede porque podemos "ver" nubes oscuras en la Vía Láctea, que pueden ser penetradas por radiación de longitud de onda más larga para revelar todos los miles de millones de estrellas similares al Sol que se encuentran detrás de ellas. En términos generales, aproximadamente la mitad de la luz visible del Sol se absorberá cada 1000 años luz cuando viaje en direcciones dentro de ± 5 grados del plano galáctico, por lo que esencialmente se absorbe todo dentro de unos pocos miles de años luz.

Pero la mayor parte de la luz del Sol no viaja en la dirección del plano galáctico, y el espacio interestelar e intergaláctico tiene una densidad muy baja de gas y polvo. El número de extinción equivalente para el medio intergaláctico es que la luz viaja muchos miles de millones de años luz sin casi ninguna posibilidad de ser absorbida (ver Zu et al. 2010 ).

Esto significa que la mayor parte de la luz del Sol viajará a distancias cosmológicas (miles de millones de años luz) en el transcurso de los próximos miles de millones de años. De hecho, la luz emitida por el Sol poco después de su nacimiento ya ha viajado 4.500 millones de años luz. Que esto sucede lo demuestra el hecho de que podemos observar galaxias (cuya luz no es más que la suma de la luz de muchas estrellas como el Sol) que se encuentran a 4.500 millones (y más) de años luz de distancia.

A medida que la luz del sol viaja hacia distancias cosmológicas, su longitud de onda se "estira" por la expansión del universo, volviéndose cada vez más roja. Sabemos que esto sucede porque las galaxias distantes tienen espectros desplazados hacia el rojo. Si el universo continúa expandiéndose, entonces la densidad de su materia seguirá disminuyendo y hay poco para evitar que la radiación del Sol viaje eternamente, con una longitud de onda que escala como el factor de escala, a , del universo.

Podríamos considerar un cubo que se mueve y se expande conjuntamente y que contiene la radiación del Sol a medida que el universo se expande. La energía radiativa total dentro de ese cubo disminuye a medida que a 1 - es decir, el contenido de energía del universo en forma de radiación de las estrellas (y otras fuentes) se vuelve energéticamente menos importante a medida que el universo se expande y parece estar siendo reemplazado por la energía contenida en el vacío mismo (también conocida como energía oscura).

En conclusión, la mayor parte de la energía emitida por el Sol no se “utiliza” para nada; se propaga en el espacio, volviéndose cada vez más diluido y menos energéticamente importante a medida que avanza el tiempo cósmico.

¿Me equivoco al señalar que la luz emitida hace 4.500 millones de años ha viajado (según su referencia) 4.500 millones de años luz, pero es mucho más que 4.500 millones de años luz medidos en la nuestra?
@Nij, sí, creo que tiene razón, el "frente de onda" termina estando a más de 4.500 millones de años luz de distancia debido a la expansión del espacio.
La fuerza de la gravedad es infinita, pero se vuelve exponencialmente más débil. ¿No orbitarían los fotones todo lo demás, y el universo finalmente obtendría un anillo de fotones de la misma manera que Saturno tiene anillos de polvo?
Solo se vuelve cuadráticamente más débil, no exponencialmente. Además, la luz puede escapar de la mayoría de los pozos gravitacionales: ¡la luz sale de la Tierra perfectamente y puede continuar para siempre! Por definición, solo los agujeros negros pueden confinar la luz para orbitarlos. PERO todo eso es irrelevante: ¡porque no hay un "centro" del universo! La materia se extiende infinitamente en todas las direcciones, como un tablero de ajedrez infinito donde 1/100 de los cuadrados están llenos de materia y galaxias. La luz sigue viendo más espacio en expansión, con materia adentro, pero no hay una fuerza central para que orbite.
@Nij de la referencia de luces, no se ha movido en absoluto (contracción de longitud) y no ha pasado tiempo para llegar allí
La frase "podemos observar galaxias... que están a 4.500 millones (y más) de años luz de distancia" no tiene sentido para mí. También podemos observar galaxias que están más cerca, y la edad del Sol no influye en lo que podemos observar.
@DmitryGrigoryev Demuestra que la luz emitida por las estrellas puede viajar y viaja más de 4.500 millones (y más) de años luz sin ser absorbida por nada.

Quieres que la naturaleza sea frugal y eficiente. Quieres que toda la energía del sol tenga un propósito. Sin embargo, lo que quieras que sea la naturaleza no tiene nada que ver con lo que es .

La luz del sol es una cantidad colosal de energía en términos humanos, pero muy pequeña en comparación con el resto del universo. La luz que no cayó sobre nada abandonó el sistema solar y nunca fue "utilizada".

La raíz de tu malentendido es que piensas que el sol tiene un propósito. Es una bola de plasma que emite energía . Véase, por ejemplo, el ensayo de Ernst Mayr sobre teleología

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La entropía es una condición fundamental de nuestro universo, y ha sido reconocida como tal desde hace mucho tiempo como las leyes de la termodinámica de Newton.

Entropía: El orden no aumenta con el tiempo, decrece, excepto localmente con el gasto de energía. Este gasto compensa un mayor desorden en otros lugares por un mayor orden localmente, y la compensación siempre es negativa: la cantidad de orden ganada siempre es menor que la cantidad de desorden creado.

Cada fotón emitido se mantiene en movimiento hasta el final del Tiempo tal como lo conocemos, perdiendo energía lentamente a medida que el cosmos se expande, o interactúa con otras partículas en el camino. Sin embargo, la noción de que esas interacciones, o la falta de interacciones, implica grados mayores o menores de Utilidad o de Propósito o de Destino es una cuestión metafísica, no una cuestión de astronomía o incluso física.