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用手電朝天上照射一秒再關了,手電光去哪了,是繼續傳播還是直接消失了?
點擊:3787  作者:科學認識論    來源:科學認識論  發布時間:2018-11-28 14:39:33

  

這些光線的一部分或許永久被宇宙保存起來了,光線的信息也被永久保留起來。

 

這樣說來,46億年前的地球誕生到現在,地球上發生的所有事件都會在某個宇宙空間內被保存起來。

 

因為太陽光,月光,星空光照射到地球上,地球再把光線反射出去,于是這些光線就記載著地球某個時空內發生的事件。雖然大部分光線會被物質吸收,但還有少部分被反射到宇宙深空中。

 

1.jpg

 

手電發出的光線包括無數個光子(光子其實就是一份能量),一部分光子被空氣中的原子吸收了。原子中有核外電子和原子核。一般情況,吸收光子的是核外電子,當然原子核也是可以吸收光子的。

 

光子的頻率其實就是信息。光子在空氣中傳播有“障礙”,因為光子首先被空氣原子中核外電子吸收,吸收光子之后核外電子處于激發態,又會釋放同等頻率的光子。

 

光子再遇到下一個空氣中的原子后,于是被吸收→釋放→被下個原子吸收→釋放.....以此類推下去,直到光子們沖出大氣層。

 

當然光子被吸收又釋放的過程中會消耗一部分時間,這也是光在空氣中的傳播速度比真空中慢的原因了。

 

2.jpg

 

如果光子們在宇宙真空中再也沒有遇到其他原子,那么光線將永久傳播下去,光不需要動力。這些光線有可能傳到宇宙邊緣,即便宇宙也在加速膨脹,但目前的膨脹率低于光速。還有科學家認為:宇宙是個有界無邊的膨脹球體,如果真是如此的話,也就意味著時間足夠長的話,這種光線又會回到出發原點!

 

光子如果不遇見物質,那么它要么就永不消逝的存在著,要么就是在黑洞引力的作用下被吸到視界以內,并且再也無法逃脫。

 

 

所以你的手電發出的光線有四種可能性

 

一:被物質完全吸收

 

二:永不停止地傳播在宇宙空間

 

三:落入黑洞視界

 

四:如果宇宙膨脹球體模型成立,那么光有可能回到起點。

 

我們對著天上照射的光,雖然在關閉手電筒之后看不見了,但仍然存在。我們之所以看不見,是因為它的方向并不指向我們。

 

換句話說,你無法在遠處看到光。當你看到時,它已經近在眼前了。

 

幾年前麻省理工的科學家,曾經成功拍攝到了光行進的過程:

 

 4.jpg

 

很明顯,光在「手電筒」關閉之后,仍然繼續向前。

 

(注意,這里雖然是在遠處拍到的,但看到的實際是散射了的光線,所以前面說的其實沒有問題)。

 

這個實驗是多次曝光的結果,也就是上面兩張圖中的光子,其實并不是一個,而是好幾個,但曝光時間不一樣。因為這樣控制起來會容易得多。如果要控制攝像機,均勻的拍攝動畫,那難度就大得多了。

 

回到題主的問題上,答案很簡單:關閉手電筒之后,光仍然會繼續向前傳播。你之所以看不到,是因為你不在光行進的路上。

 

只要打開手電筒朝著天空照射,不管是一秒,還是一毫秒,或者是更短的時間,手電筒所發出的光將會繼續傳播。除非光與其他物質發生碰撞而被吸收,否則它們將在宇宙中永不停歇地行進。

 

 5.jpg

 

每當打開手電筒時,就會有光發出。而關閉手電筒時,光似乎就會隨之消失。由于這樣的現象,使得一些人誤認為手電筒關閉之后,先前發出的光真的消失掉了。

 

事實上,手電筒關閉之前發出的光并沒有消失,而是以光速(接近每秒30萬公里)在空間中傳播。只要無所阻擋,這些光就能一直存在下去。我們想要看到東西,就需要有光進入眼睛才行。但那些已經發射出去的光不會進入人的眼睛,所以我們是無法看到的,這就導致一些人誤以為光消失了。

 

6.jpg 

 

在手電筒朝天照射時,我們可以看到亮光,這個原因在于光被空氣中的粒子所散射,其中有部分光進入眼睛中,所以我們能夠看到手電筒的亮光。但如果是在真空的太空中,拿著手電筒向前照射,光不會被散射到人眼中,所以我們無法看到手電筒發出的亮光。

 

總之,只要沒有被物質吸收,發射出去的光就會一直傳播下去。關于這一點,可以來看下宇宙中的實際情況。

 

 7.jpg

 

在宇宙誕生大約38萬年后,宇宙開始產生第一縷光。經過138億年后,宇宙的第一縷光至今仍然在宇宙中傳播。只是它們的波長已經隨著空間膨脹而拉長至微波波段,所以我們無法用肉眼看到,只能通過射電望遠鏡來接收,這些光如今被稱為宇宙微波背景輻射。

責任編輯:紅星
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