一束光線的命運！當關閉手電筒光源後，光線會消失，還是繼續傳播？

小時候我們都學過“鑿壁偷光”的故事，神奇的光線透過縫隙進入到其他屋子，讓黑暗中的另一個人也獲得了光明。

不少小夥伴可能這樣想過，假如將

手電筒光源

關閉，它所散射出的光線是

消失還是繼續傳播

？今天就帶大家來了解一束光的命運。

在此之前，我們先來了解，什麼是光。

光的定義

對於光，我們肯定都不陌生，從白天到夜晚，正因為有了光的存在，我們才能進行各種各樣的活動。

但是，你真的瞭解光嗎？你知道它的

本質

是什麼嗎？

其實，光的本質和微觀世界的粒子一樣，都屬於粒子的一種，只不過，光的粒子非常特殊，被稱為

光子

。

光子具有波粒二象性，既有波的特徵，又有粒子的特徵。

簡單來講，不能用一個固定的理論知識去衡量它，就像是微觀的量子世界一般，具有不確定性。

而光本身屬於光子的結合體，是一種可以觀測到的

電磁波

。

光子和光電磁波的關係相當於水分子和海洋的關係，只有大量的光子匯聚到一起，才能形成光。

愛因斯坦指出，光其實也是有重量的，只要根據自己的質能方程式，就能算出它的動態質量。

根據這個原理，一個光子的動態質量大概為：9。347543×10^-36 千克。

之所以能夠測量出光的質量，是因為光本身攜帶了

能量

，只要物質有能量，就歸愛因斯坦的質能方程式管理。

比如，太陽散射出的光，就包含了

恐怖的熱能

。

我們生活中使用的太陽能板，就是將太陽光中的熱能，轉化為電能，是一種有效、清潔的能源。

所以，想要確定光線的肉眼可見範圍，就要知道

光源

的能量大小。

通常來講，

光源的能量越大，人們肉眼可見的光傳播的也就越遠

。

光傳播的距離

值得注意的是，這裡說的是肉眼可見的光，當能量不足的時候，光子會遷躍為其他性質的物質，再加上人類肉眼觀測到的距離有限，光看上去傳播的範圍就好像有一定的限制。

從理論上並給理想狀態下，光的

傳播距離

是無限的。

也就是說，當我們手電筒的光照射到太空之後，如果沒有任何物體的阻攔，它就會不斷前進。

那麼，為什麼一些老式的手電筒在照射遠距離物體的時候，模糊不清，而一些大功率的手電筒卻能照得透亮呢？

關鍵原因在於，光源散發的光子數量多少，數量越多，散射出的光也就越盛，即使在過程當中損失了不少光子（能量守恆定律），依舊明亮。

而老式的手電筒散射出的光子少，當光子到達遠處後，損失得差不多了，也就模糊不清，看上去光像是消失了一般。

這也就是現實情況，當光散射出去後，會伴隨著光子的損失，從而導致光的傳播受到阻礙。

地球的大氣層就是一個天然的屏障

，它可以消減那些從地球散射出去的光芒，以免被那些別有用心的外星人發現。

因此，從現實角度來講，如果你從地球上發出一道光，會在大氣層當中被消減。

即使有一小部分光子逃逸出了大氣層，想要穿過太陽系的幾大行星、銀河系的千億恆星以及無數的行星，也是幾乎不可能的事情。

期間，光子沿著

直線傳播

，會落到某個不知名的星球上，結束自己短暫的一生。

這就是一束光的命運，非常地耐人尋味。

當然，也有不少小夥伴會很好奇，既然光可以無限距離傳播，為什麼我們在關閉手電筒之後，光就消失了？

因為光傳播的速度很快，在真空中的傳播速度為30萬千米每秒，空氣中的速度略低，但也差不了太多。

人們的肉眼是不可能捕捉到光束是如何傳播出去，又如何結束的，在我們看來，就像是突然消失，又突然出現了一般非常神奇。

也有小夥伴做過這樣的實驗，把手電筒對著牆壁照射然後關閉，光線還是在一瞬間消失。

這是因為光子落在牆壁後，就被捕捉到並給轉化為其他性質的粒子，不再有發光的特性。

就好像水落在沙漠當中，很快就消失不見，只不過，

光子的消失速度更快

。

瞭解完手電筒的光速後，我們來看看宇宙中的光都是怎樣的存在。

宇宙中的光

宇宙光熱的主要來源是

恆星

，恆星的光熱是透過內部的

核聚變反應

產生的。

就拿我們最熟悉的太陽舉例子，太陽內部

每一秒都有百萬噸物質在進行聚變

，其產生的能量足夠人類使用好幾萬年。

擁有如此強大的光熱來源，太陽的光能夠傳播到很遠的地方。

太陽光熱的傳播範圍是從太陽的中心到柯伊伯帶的距離為半徑劃分的一個圓形。

柯伊伯帶就是太陽光熱當中高能粒子聚集的場所，溫度高至好幾萬攝氏度，被稱為太陽系的盡頭。

此前，美國宇航局發射的旅行者姐妹號相繼穿越

柯伊伯帶

，完成人類史上的壯舉。

整個銀河系有大約2000億顆類似於太陽的恆星，它們散發的光芒將整個銀河系照亮。

我們的銀河系看上去才會如此的美麗，像一個發光的旋轉輪盤。

銀河系中心是銀河系最亮的地方，科學家認為中心有一個巨大的黑洞，它的周圍有幾顆無比明亮的恆星在做高速週轉運動。

足夠質量的恆星爆炸之後產生

超星新

，超星新爆炸一瞬間出現的光亮，能夠穿過黑暗的太空，傳播到幾十光年之外的地方。

天文學家也正是依靠超星新爆炸，來觀察宇宙當中的各種天體，在天文學上意義重大。

我們的太陽也有終結的一天，不過它會膨脹為紅巨星再變為白矮星最後冷卻為黑矮星。

有的恆星則是從內部開始

坍塌

，成為

黑洞

。

實際上，黑洞也會有微弱的光芒，也就是它的光環。

這是由高速運動的粒子摩擦產生的光熱，微弱且容易受到黑洞的吸引，存在的時間短暫。

此外，在光的概念當中，還有一種名為超光速的存在。

超光速

目前，在人類的認知當中，光是最快的存在。

根據愛因斯坦的相對論，宇宙實際上存在超光速，在條件允許的情況下，低於光速運動的物體也可以轉化為超光速。

此後的多個實驗也證明了，

超光速

存在的可能性

。

究竟要如何才能超光速呢？愛因斯坦指出，運動的物體和性質有著緊密的關係，在真空當中光速運動的物體想要變為超光速，質量必須增長到無窮大。

因此，超光速也需要無窮大的能量，該物體的時間也會停止下來。

理論上來講，是人類是不可能實現的，但是未來的事情誰都不好說。

說不定幾億年後的我們，就能乘坐著

光速飛船

，遨遊在宇宙之間。