¿Qué le sucede al 99.9% de los rayos solares que no caen en ningún planeta u otro cuerpo celeste?

Supongo que aproximadamente el 99.9% de los rayos solares que no caen en ningún planeta ni en ningún otro cuerpo celeste siguen viajando más y más hasta el infinito. Al parecer, tales rayos se pierden. Teniendo en cuenta la energía colosal que ha producido el Sol desde hace 4.500 millones de años, soy reacio a reconciliarme con la idea de que la Naturaleza habría permitido el desperdicio de tanta energía producida por el Sol. Sin embargo, quiero iluminarme si realmente se perdió o se utilizó. Si se utilizó, quiero saber cómo se pudo haber utilizado y si hay alguna evidencia sostenible disponible para respaldar dicho hallazgo.

La luz del Sol se propaga, al menos inicialmente, de manera 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, partede la energía emitida por el Sol se usará para excitar átomos y moléculas o incluso ionizar algunos átomos. Este será el destino de casi toda la luz que se emite desde el Sol hacia el plano de nuestra galaxia, que contiene suficiente gas molecular y polvo para bloquear la luz de las estrellas que la atraviesan 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. Hablando en términos generales, aproximadamente la mitad de la luz visible del Sol será absorbida cada 1000 años luz cuando viaje en el plano galáctico, por lo que esencialmente se absorbe en unos pocos miles de años luz.

Pero la mayor parte de la luz del Sol no viaja en dirección al 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 con 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 recorrido 4.500 millones de años luz. Sabemos que esto ha sucedido y sucederá, porque nosotros puede observar galaxias (cuya luz no es más que la suma de la luz de muchas estrellas como el Sol) que están a 4.5 billones (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 al rojo. Si el universo continúa expandiéndose, entonces su densidad continuará disminuyendo y hay poco para detener la radiación del Sol que viaja para siempre, con una longitud de onda que se escala como el factor de escala, , del universo.$a$

Si seguimos un cubo en movimiento y en expansión que contiene la radiación del Sol a medida que el universo se expande. La energía radiativa total dentro de ese cubo disminuye como , 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 conocido como energía oscura).$a^{-1}$

En conclusión, la mayor parte de la energía emitida por el Sol no se "usa" para nada; se propaga al espacio, volviéndose cada vez más diluido.

Quieres que la naturaleza sea frugal y eficiente. Desea que toda la energía del sol tenga un propósito. Sin embargo, lo que quieres que sea ​​la naturaleza no tiene relación 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 salió del sistema solar y nunca fue "utilizada".

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

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

Entropía: el orden no aumenta con el tiempo, disminuye, excepto localmente con el gasto de energía. Este gasto intercambia un mayor desorden en otro lugar por un mayor orden local, y la compensación siempre es negativa: la cantidad de orden obtenida es siempre menor que la cantidad de desorden creado.

Cada fotón emitido sigue moviéndose hasta el final del Tiempo tal como lo conocemos, perdiendo lentamente energía a medida que el cosmos se expande, o bien, interactúa con otras partículas en el camino. Sin embargo, la noción de que esas interacciones, o la falta de interacciones, implican mayores y menores grados de utilidad o de propósito o de destino es metafísica, no una pregunta de astronomía o incluso una cuestión de física.