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手電筒向夜空照一秒再關掉,發出的光去哪了?會飛到達宇宙盡頭?

2024-07-11科學

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如果我們用手電筒向夜空照一秒再關掉,手電筒發出的光瞬間就消失了,它真的徹底消失了嗎?如果沒消失,它又去哪裏了?

有人認為這束光並沒有消失,而是給阿特曼拿去充電了。這回答對了一半,還有一半全靠惡搞。事實的真相,我們要從手電光說起。

手電光的原理

手電筒發出的光是由電能轉變而來的,可同時發出紅外光和可見光,人眼所能看到的是手電筒發出的可見光。

我們需要知道的是,空氣並不是真空狀態,空氣中含有大量的微粒,比如煙霧、塵埃等等。在手電筒開啟時,我們所看到的光束,實際上是手電筒發出的光子遇到空氣中的微粒而產生的散射現象。而當手電筒關掉後,光子沒有繼續進入我們的眼睛,因此我們認為光速消失了。

被眼睛騙了

事實上,手電筒的光束繼續在傳播。僅僅在關閉手電筒的一秒內,這束光就已經被反反復復的反射了上億次。之所以肉眼看不到,是因為人眼能看見的可見光波長範圍在400~800nm,而這束光在一瞬間穿過空氣或雲層,不斷地被物質吸收,光的強度弱到無法被人眼看到罷了。

光的歸宿是宇宙的盡頭

宇宙的年齡至今大約137億年,可觀測的宇宙直徑大約在930億光年。早在上世紀,天文學家哈伯就發現宇宙是在膨脹的。隨著科技的文明,新的觀測手段讓我們發現,宇宙不僅僅在膨脹,還在暗能量的作用下,加速膨脹著。

根據普朗克衛星的最新觀測數據表明,星系每遠離地球大約326萬光年,其退行退速就要增加67.8千米每秒,這就意味著宇宙的膨脹速度遠遠超過了光速。因此,光永遠無法到達宇宙的盡頭。真的是這樣嗎?

答案是肯定的。

因為,主流的說法是宇宙沒邊。

有一些科學家認為宇宙可能存在邊界,而這個邊界是所謂的平行宇宙。如果我們承認平行宇宙的存在,那麽宇宙的邊界就是由這些平行宇宙組成的。但是在可觀測到的930億光年裏,宇宙在不斷地膨脹,因此宇宙並不存在邊界,至少不存在觀測意義上的邊界。

既然宇宙沒有邊界,光也就自然沒有盡頭之說了。但是,光,又去哪裏了?

由於宇宙空間在不斷地膨脹,因此隨著時間的增長,光的波長會被拉長,最終光的能量將會彌漫在宇宙空間中,但是光並沒有消失。

舉例說明:眾所周知,宇宙誕生於大霹靂,在爆炸後的38萬年後,宇宙逐漸地冷卻了下來,此時光子才開始在整個宇宙中近乎自由地傳播。如今宇宙的第一束光已經變得極其微弱,成為肉眼完全不可見的微波了,但是它依舊存在。這就是宇宙大霹靂的電磁殘留資訊——微波背景放射線。

你看,138億年前的光還殘留至今。手電筒的光會何去何從,懂了吧?

▲我是姍姍,目標40歲退休的江南女子。關註我,就是在增長自己的知識點,提升自己的學習力!願在這個混沌的世界裏,遇見純粹的你,堅持夢想的你,持續充電的你,共觀這大千世界裏的無限美景!