手电筒向夜空照一秒再关掉,发出的光去哪了?它会飞到达宇宙尽头吗?

姗姗说脑洞科普 2024-07-11 17:23:00

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如果我们用手电筒向夜空照一秒再关掉,手电筒发出的光瞬间就消失了,它真的彻底消失了吗?如果没消失,它又去哪里了?

有人认为这束光并没有消失,而是给奥特曼拿去充电了。这回答对了一半,还有一半全靠恶搞。事实的真相,我们要从手电光说起。

手电光的原理

手电筒发出的光是由电能转变而来的,可同时发出红外光和可见光,人眼所能看到的是手电筒发出的可见光。

我们需要知道的是,空气并不是真空状态,空气中含有大量的微粒,比如烟雾、尘埃等等。在手电筒打开时,我们所看到的光束,实际上是手电筒发出的光子遇到空气中的微粒而产生的散射现象。而当手电筒关掉后,光子没有继续进入我们的眼睛,因此我们认为光速消失了。

被眼睛骗了

事实上,手电筒的光束继续在传播。仅仅在关闭手电筒的一秒内,这束光就已经被反反复复的反射了上亿次。之所以肉眼看不到,是因为人眼能看见的可见光波长范围在400~800nm,而这束光在一瞬间穿过空气或云层,不断地被物质吸收,光的强度弱到无法被人眼看到罢了。

光的归宿是宇宙的尽头

宇宙的年龄至今大约137亿年,可观测的宇宙直径大约在930亿光年。早在上世纪,天文学家哈勃就发现宇宙是在膨胀的。随着科技的文明,新的观测手段让我们发现,宇宙不仅仅在膨胀,还在暗能量的作用下,加速膨胀着。

根据普朗克卫星的最新观测数据表明,星系每远离地球大约326万光年,其退行退速就要增加67.8千米每秒,这就意味着宇宙的膨胀速度远远超过了光速。因此,光永远无法到达宇宙的尽头。真的是这样吗?

答案是肯定的。

因为,主流的说法是宇宙没边。

有一些科学家认为宇宙可能存在边界,而这个边界是所谓的平行宇宙。如果我们承认平行宇宙的存在,那么宇宙的边界就是由这些平行宇宙组成的。但是在可观测到的930亿光年里,宇宙在不断地膨胀,因此宇宙并不存在边界,至少不存在观测意义上的边界。

既然宇宙没有边界,光也就自然没有尽头之说了。但是,光,又去哪里了?

由于宇宙空间在不断地膨胀,因此随着时间的增长,光的波长会被拉长,最终光的能量将会弥漫在宇宙空间中,但是光并没有消失。

举例说明:众所周知,宇宙诞生于大爆炸,在爆炸后的38万年后,宇宙逐渐地冷却了下来,此时光子才开始在整个宇宙中近乎自由地传播。如今宇宙的第一束光已经变得极其微弱,成为肉眼完全不可见的微波了,但是它依旧存在。这就是宇宙大爆炸的电磁残留信息——微波背景辐射。

你看,138亿年前的光还残留至今。手电筒的光会何去何从,懂了吧?

▲我是姗姗,目标40岁退休的江南女子。关注我,就是在增长自己的知识点,提升自己的学习力!愿在这个混沌的世界里,遇见纯粹的你,坚持梦想的你,持续充电的你,共观这大千世界里的无限美景!

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