光最終會消失嗎?我們用手電筒發出的光,是消失了還是繼續傳播?

2021-01-15 失落代號

小時候,我喜歡用手電筒向前照射一下,然後關閉手電筒,那束光就不見了。年幼無知,我一直以為只要關閉手電筒,光就會憑空消失。

我們向前扔一塊石頭、或者從手槍打出一顆子彈,我們都知道石頭離開手或者子彈離開手槍以後,石頭和子彈都會繼續向前飛行,直到沒有動能然後掉下。如果射出一束光,到底光是消失還是繼續往前飛行呢?

根據能量守恆定律,能量是不會消失的,只會從一種形式轉化為另一種形式。光是具有能量的粒子流,是能量的一種傳播方式,所以光也是不會突然消失的。

光源之所以能發出光,根據原理主要可以分成三種形式:

第一種為熱運動、躍遷輻射(包括自發輻射和受激輻射),這是我們日常生活中最常見光的發生原理,包括手電筒、火光等;

第二種是物質內部帶電粒子加速運動時所產生的光輻射,這一種則多用於雷射的產生;

第三種是同步輻射光與切倫科夫輻射的產生原理,也就是介質中物質的運動速度超過光速所產生的效應(註:在介質中的光傳播速度是低於真空中的),一般在微中子等高能粒子研究的相關領域中有廣泛應用。

我們都知道,光的傳播,是不需要介質的,有介質反而影響光的傳播速度。光在介質中傳播時,由於光受到介質的相互作用,傳播路徑會發生偏折,產生反射與折射的現象。另外,光經過大質量物體附近時,傳播路徑會受到該物體強引力場的影響,比如其他星星的光經過太陽會發生偏移。

回歸上面的問題,我們手電筒發射一束光後,無論你關不關閉手電筒,已經發射出去的那束光其實一直都在向前飛行,並沒有憑空消失。只是光的速度太快了,快的我們連它的尾巴都看不到。要證實它是否真的還在傳播,還是要費些心思的。

其實如果條件允許,我們理論上自己也可以試驗出來。當年美國太空人登月時在月球上放置了5面特殊製作的鏡子,其實就是雷射管反射裝置。如果我們有一個特製的雷射器,對準這些鏡子發射一束脈衝雷射,那麼2秒多後,我們就可以收到反射回來的雷射,證明光並沒有消失,而在一直傳播。

這個條件對於一般人來說,確實不容易實現,先不說可以發送到月球的雷射發射器,就是這五面鏡子也不是一般人可以容易找到的。但是科學家卻可以測試,並且就是使用這些反射鏡子,精確地測量出來了月球和地球之間的距離。2015年,我國雲南天文臺就利用放置於月面的哈德利峽谷處的反射鏡陣列完成了我國首次月球雷射測距實驗。

雖然光是不會自己消失的,但是發射出去的光,會被空氣中的顆粒塵埃吸收或者反射,在太空中,也可能被其他的物質吸收掉。如果完全真空的狀態下,光是會一直傳播下去的,好比遙遠的星光,穿越幾十萬光年甚至更遠,來到地球被我們看見。

當然,在無窮的時間飛行中,光最後也可能因為轉化為粒子、與自由電子的反應、光能的衰減等原因,光最終也可能「消亡」。如同天地萬物一樣,最終都會消失於茫茫蒼穹。

相關焦點

  • 關掉手電筒的燈之後,原來的光是消失了還是繼續傳播?
    引言:相信很多人都有用過手電筒的經歷,現在手機這麼方便,幾乎人手都有一個手電筒。
  • 手電筒對著天空照射一秒後關掉,光是消失了,還是會繼續傳播?
    在夜晚,當我們用手電筒對著天空照射時,就可以看到有一束光飛向了遠方,照進了漆黑的夜空中。說到這估計有很多人好奇了,如果手電筒只打開了一秒鐘就關掉的話,光最終去哪裡了呢?光是消失在了夜空中,還是會繼續傳播呢?其實光並沒有隨著關閉手電筒而消失,而是以每秒接近30萬公裡的速度繼續傳播,只不過我們肉眼看不到而已。
  • 光會消失嗎?還是繼續傳播?
    答案當然是繼續傳播了,由於能量守恆,手電筒發出的光不被吸收的話是會一直傳播下去的。但是由於光速實在太快了,我們就以為它消失了,但實際上它只是飛出去了。假如你有一個特別NB的雷射手電,對著月球按一下開關,那麼這一道光將在大約兩秒半後會從月球反射回來。
  • 當打開手電筒後又關閉,光最後是消失了,還是一直在傳播?
    這個世界因為有光才變得更加豐富多彩,無論是白天還是黑夜,人類對光的依賴體現在方方面面。因為有光,我們可以更好地從事生產及勞動。通常情況下,當人們打開燈時,屋子也就亮了;當燈光熄滅時,屋裡也就黑了。於是,這就會給人一種感覺:當關閉燈源後,光線就會立即消失不見。
  • 當關閉手電筒光源後,光線消失還是繼續傳播?
    在日常生活中,我們只有持續打開光源才會照亮四周,所以一般人認為只要關閉光源,光線就會立即消失。晚上用手電筒向夜空中發射一道光,再關閉手電筒,在人的視線內都看不見光線了。那麼問題來了,這條光線到底是消失了還是繼續在宇宙中傳播?
  • 為什麼光在我們關掉手電筒的瞬間,世界又回到了黑暗之中?
    只要沒有東西阻擋,光離開光源之後肯定能繼續傳播,這些光子依然會以光速朝前運動。如果關掉手電筒,後續沒有光子發出來,而之前發射出去的光子早已經以光速遠離我們而去,它們不會進入我們的眼睛,所以我們什麼也看不到,世界當然會變回黑暗。不過,這裡大家可能又會有疑問了,如果關掉手電筒導致黑暗是因為光子遠離我們而去的緣故,那麼,如果關掉房間裡的電燈,為什麼也會瞬間變暗呢?
  • 光的命運是怎樣的?手電筒關閉之後,這束光會到達宇宙盡頭嗎?
    手電筒是很多家庭的必備工具,雖然現在用電比較方便,難免會出現停電的情況。當我們把手電筒的光照射在一個物體上的時候,光會受到物體的折射進行反射,如果我們將手電筒的光照向天空,你會發現,天空中會留下一道光的痕跡,那麼有手電筒發出的這道光是在宇宙中繼續傳播,還是會突然消失不見呢?
  • 手電筒向夜空照一秒再關掉,手電光去哪了?它們會到宇宙盡頭嗎?
    在晴朗的夜晚,天上布滿繁星,如果我們拿著手電筒或者雷射照向天空,我們可以看到一束光柱飛向遠方。如果關掉手電筒,光柱隨之立刻看不見。那麼,手電筒發出的光去哪裡了?這些光是消失了,還是飛到宇宙中繼續傳播?首先,我們能夠看到光柱,是因為空氣中的塵埃顆粒會讓光子發生散射。手電筒關閉之後,沒有光子繼續進入我們的眼睛中,所以光柱馬上會消失掉。
  • 關閉手電筒後,射向太空的光束真的會消失?結果把你騙了多少年
    光是直線傳播的,但當光遇到另一介質(均勻介質)時方向會發生改變,改變後依然緣直線傳播。而在非均勻介質中,光一般是按曲線傳播的。
  • 光在傳播的過程中被阻擋,它會因此而消失嗎?看完漲見識了
    而且光的傳播不需要介質,照射在地球上的光是位於太陽系中央的太陽從遙遠的地方傳播過來的,但是傳播時間大約只需要8分鐘。那麼如果光在傳播過程中沒有阻擋,它會一直傳播下去嗎?光並不是一種物質,而是一種能量,它同樣遵循能量守恆定律。所以在光的傳播途徑中如果有物體阻擋的話,它是會衰減到最後就消失了。
  • 太陽如果突然熄滅,途中的光還會繼續傳播嗎?
    我們對著天空打開手電筒,光在一秒鐘以後就可以到達月球,如果此時把手電筒關掉,我們的周圍瞬間陷入黑暗,而此時到達月球的光如果沒有被徹底吸收將繼續向太陽系外飛行,理論上大約在一年以後這束光飛出太陽系,將繼續向深空飛行。
  • 手電筒的光在宇宙中能夠傳播多遠?和這顆恆星相比它可以忽略不計
    審核:小文引言:在公共場所照明設備還不那麼完善的年代,手電筒成為了人們日常生活中必備的照明設備。手電筒經過不斷的發展,已經從最初笨重的大塊頭變成便攜的小玩意了,連我們的手機也能充當手電筒。然而手電筒射出來的光並不能傳播很遠,那麼在宇宙中也是這樣嗎?如果一個人攜帶一支手電筒回到了古代,那麼這支在現代看起來非常普通的手電筒將會在古代受到追捧,因為對於古人來說他們從來沒有見過按一個按鈕就能發出光的東西,並且認為它一定是來自天上的神器。但是在現實生活中,我們一般只有在黑暗的地方才會用到手電筒。
  • 把手電筒朝著太空方向照射,它的光會一直飛向宇宙深處嗎?
    把手電筒朝著太空方向照射,它的光會一直飛向宇宙深處嗎?這個問題解釋清楚也不難,如果是在絕對真空中,手電筒只要一打開,在30萬公裡以外的地方就能看到手電筒發出去的光,光在真空中的傳播速度是30萬公裡每秒,且不會衰減。
  • 物體消失前反射的光,我們還能看見嗎
    首先,對於我們身邊的物體,一旦錯過就很難再發現了。除非有攝像頭拍下了消失場景,然後場景再放。但這時候看到的光已經不是物體反射的光了,而是屏幕再產生的光。這是我們能理解範圍內的。其次,如果巧合,你從鏡子裡看到物體消失的場景,那從理論上講,你已經看到了他消失以後的光。
  • 用手電照天空1分鐘後關閉,光去了哪裡?能到宇宙邊緣嗎?
    如果我把手電關閉,剛才發射的光子能飛到宇宙邊緣嗎?現在除了手電筒照天空以外,城市的夜景中還有隨處看見的大功率探照燈,甚至是將光子在發射腔中壓縮以後射出去的雷射,這些比手電筒的光度更大,問題是這些光能飛到哪裡?想要解決這個問題,我們先要了解光是什麼?
  • 打開手電筒1秒後立即關閉,發出的光能照射到宇宙邊緣嗎?
    我們知道,哈勃望遠鏡可以觀測到的目標最遠是距離地球130億光年的原始星系,也就是說,來自130億光年的光子都能夠照射到地球上。既然如此,如果我們用一個手電筒,打開1秒之後立即關閉,那麼這束光是消失了還是會繼續飛行,如果能夠繼續飛行的話,那麼這束光是否能夠飛到宇宙邊緣?
  • 打開手電筒1秒後立即關閉,發出的光能照射到宇宙邊緣嗎?
    我們知道,哈勃望遠鏡可以觀測到的目標最遠是距離地球130億光年的原始星系,也就是說,來自130億光年的光子都能夠照射到地球上。 既然如此,如果我們用一個手電筒,打開1秒之後立即關閉,那麼這束光是消失了還是會繼續飛行,如果能夠繼續飛行的話,那麼這束光是否能夠飛到宇宙邊緣?
  • 手電筒關閉之後,光子都去哪了?
    但物理學最後總是一門實驗學科,光的本質就是是粒子還是波,最終都要靠實驗來證明1801年,英國科學家託馬斯.楊做了一個「楊氏雙縫幹涉實驗」,在這個實驗中形成的明暗幹涉條紋,意味著光並不是微粒,也不是和聲波一樣的縱波,而是一種橫波,正因如此才會出現光的偏振現象。
  • 在鏡子屋內打開手電再關上,光會不會一直反射使屋內常亮?
    這是個很有意思的問題,鏡子能夠反射光是常識,而理論上說,鏡子與鏡子相對,它們也是會互相反射光的,即便是有散射,如果是四周都有鏡子,那麼,打開手電在關上,理論上光會一直被反射,從而使整個鏡子屋處於亮的狀態下。那麼,真相真的如此嗎?顯然不是的。下面我們簡單的說一下原因。
  • 「光速不變」與「光消失」相矛盾
    「光速不變」與「光消失」相矛盾:光消失,即光速=0,光速=0與光速不變相矛盾。既然光會消失光速=0,就不存在「光速不變」這一偽命題。比如,太陽光,太陽內部粒子振動輻射光能量,光能量通過宇宙暗物質振動傳播,暗物質有阻力,光能量會衰減成0,光速也會衰減成0,就是這樣。太陽光是人類已知最大宇宙信號,這個最大宇宙信號姑且估計它傳播20分鐘就會消失,因為它傳到地球上相對它出發時信號已經很弱了,光能量溫度也不高了,月光也不刺眼了。太陽光信號傳播尚且如此,所以宇宙中根本不存在什麼光年信號。