太陽光能照射到多遠的地方?

我們離太陽大約1.5億公裡，太陽光傳播到地球上需要8.3分鐘。在地球上，我們可以看到明媚的陽光。但太陽光不止照射到了地球上，而且還散播到太陽系的各個地方，乃至遙遠的宇宙。那麼，太陽光能夠照射到多遠的地方呢？

太陽光的來源

太陽誕生於46億年前的太陽星雲，這些星雲主要來自於宇宙早期合成的氫和氦，還有很小的一部分來自於上一代大質量恆星的超新星爆發。太陽形成之後，核心區域一直在進行氫核聚變，從而產生大量的能量，這些能量以伽馬射線和中微子的形式被輻射出去。

由於太陽內部的密度非常高，核心區域產生的伽馬光子無法徑直傳播到太陽表面。經過與各種氫原子核的持續碰撞之後，光子抵達太陽表面需要成千上萬年的時間，儘管直線距離只有大約3光秒。

太陽的亮度

太陽光發射出去之後，它們會以光速在宇宙空間中傳播。在距離太陽越遠的地方，看到的太陽會越暗，因為光的強度反比於距離平方。如果在距離太陽30天文單位的海王星上用肉眼看太陽，只能看到一個亮點，其亮度大約是滿月的390倍。

如果在距離太陽56光年之處，太陽將會暗淡到肉眼不可見（雖然人類沒去過這麼遠的地方）。不過，這並不意味著太陽光傳播到那裡就消失了，只是人眼無法感知到很暗的光。但藉助天文望遠鏡，很容易就能看到太陽。

太陽光的傳播距離

太陽發出去的光只要沒有遇到東西被吸收，它們就不會消失在宇宙中，而是會一直在空間中以光速傳播。宇宙空間幾乎是空的，絕大部分太陽光都不會被物質吸收。有些太陽光即便被物質吸收，它們又會被再釋放出來，並且損耗掉一些能量。例如，地球上的物體以及地球本身都會吸收太陽光，並且也會釋放出一些太陽光，這就是我們所看到的反光。

雖然產生光需要消耗能量，但光的前進無需動力，因為光子的靜質量為零，它們的傳播不需要消耗能量。光的傳播也無需介質，因為它們本質上是不斷交替變化的電場和磁場，電磁場能夠存在於空間中，不依賴於介質。

因此，大部分的太陽光可以在宇宙中不斷前進。由於太陽在46億年前誕生，所以最早的太陽光已經以光速傳播了46億光年。只是經過遙遠距離的傳播之後，太陽光的強度會極度衰減，難以從背景噪音中被分辨出來。另外，引力也以光速傳播，所以太陽的引力目前最遠可以作用到46億光年之外。

如果46億光年外的星系上有先進的外星文明，他們有能力聚集到極其微弱的太陽光，他們就能看到46億年前的太陽。因為太陽在46億年前發出的光抵達了那裡，接收到這些光就能看到太陽的過去。

隨著時間的推移，太陽光會繼續在宇宙中傳播。如果宇宙未來的時間是無限的，宇宙空間不會消失，那麼，太陽光的照射距離也將會是無限的。就目前來看，空間在超光速膨脹，這意味著時間再多，太陽光也無法照射到宇宙中的每一個角落。

照射最遠的光

由於光速是有限且是一個常數，那麼，能夠照射到最遠距離的光，就是宇宙中最古老的光。宇宙在138億年前形成，但緻密的早期宇宙並沒有自由光子。一直到宇宙誕生38萬年後，自由光子才開始散播到宇宙中。

如今，這些古老的光子已經在宇宙中傳播了大約138億光年。它們還能被探測到，只是因為空間膨脹，使其變為肉眼不可見的微波，它們被稱為宇宙微波背景輻射，這是宇宙大爆炸的一大關鍵證據。