Dopo aver letto questa notizia, sono ancora più tentata di comprare e coccolare questi fotoni di peluche.

Ci avevano detto che la luce ci mette solo 8 minuti a viaggiare dal Sole alla Terra. Quello che non avevano specificato, però, è che 8 minuti è il tempo impiegato da un fotone per percorrere la distanza tra la superficie del Sole e quella della Terra (150 milioni di km).

I fotoni che vengono ad illuminare le nostre giornate, però, sono prodotti nel nucleo del Sole in seguito ai processi di fusione nucleare. Il raggio del Sole, quindi la distanza che ogni fotone deve percorrere per raggiungere la superficie dell’astro ed iniziare il suo viaggio nello spazio, è di 700mila km. Alla velocità della luce (300mila km al secondo), questa distanza verrebbe coperta in un paio di secondi… se il fascio di luce viaggiasse in linea retta! In realtà, una volta creati, i nostri fotoni, devono compiere un percorso ad ostacoli prima di raggiungere l’agognata superficie.

Un fotone può compiere solo poche frazioni di centimetro alla volta (da 0.01 cm vicino al nucleo a 0.3 cm vicino alla superficie, visto che la densità del Sole cambia in funzione della distanza radiale), prima di essere coinvolto in un urto con la materia di cui è costituito il Sole. Ogni collisione cambia la traiettoria del fotone, deviandola dall’ideale linearità e trasformandola in un intricatissimo groviglio.

Il senso dell'orientamento non è tra le proprietà dei fotoni (credit: clicca la foto).

Questo comportamento, peraltro molto comune nella dinamica delle particelle, è chiamato random walk (percorso casuale). Applicando questo modello per la stima dell’età dei fotoni, si calcola un tempo dell’ordine di decine di migliaia di anni (la cifra esatta cambia a seconda del livello di accuratezza impiegato nei calcoli).

Adesso anche voi siete tentati di accogliere con ancora più entusiasmo quei poveri fotoni che da decine di migliaia di anni + 8 minuti cercavano di raggiungervi, vero?

Non fatevi commuovere troppo facilmente, però, perché la realtà è che la serie di collisioni all’interno del Sole ci salva la vita. Infatti, i fotoni prodotti in seguito alla fusione nucleare sono ad altissima energia (raggi Gamma e raggi X): è proprio grazie alla perdita di energia causata dagli urti, che la luce che ci raggiunge è di energia opportuna alla proliferazione della vita. Pensate cosa succederebbe se la Terra fosse illuminata ogni giorno da un’alba ai raggi X!

nota: un accenno di questo fenomeno è contenuto nell’articolo di OMG!Science! “La vita, lo spazio e tutto il resto: bizzarrie del cosmo a puntate“. Fate un ripassino!

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