如果打開手電筒,手電筒中的光束能去到宇宙深處嗎?

2023-07-25     洵而美

原標題:如果打開手電筒,手電筒中的光束能去到宇宙深處嗎?

引言:在地球某處握著手電筒,朝天空發射光束,光束能去到太空深處嗎?不同人心中有不同答案,接下來讓我們一起看看科學家如何思考這個問題吧!

事實上,優質手電筒散射出的光束不僅能照亮整個房間,它還能照亮更遠更寬廣的區域。那麼,若手電筒功率較大,品質較優,它所發出的光束是否能飛往宇宙深空,去照亮那片廣闊而又昏暗的區域?面對這道腦洞題,許多人或要思考良久,在思考的過程中,他們或還會進行各種猜想與假設。但對於常年從事天文研究的科學家來說,這道腦洞大開的題如小學生數學題一般簡單,科學家的答案是沒有可能。

為什麼科學家能毫無猶豫地做出判斷呢?德布羅意曾提到,光具有波粒二象性,簡單地理解,光時而以粒子形式出現時而以光波形式出現,光可以在粒子與波兩種形式中不停轉換。而更進一步理解,從事物本質的角度來看,光其實是一種能量,它能被傳至哪裡,取決於它本身的能量。若一束光擁有巨大能量,它或能克服重重障礙,成功來到地球。而若一束光所具能量很小,它或只能傳播幾十米或幾百米便消失不見。

單看手電筒發出的光,我們很難判斷那束光所具能量是大還是小。這時,我們可以引入一個對照事物或參照物,它便是我們非常熟悉的太陽。眾所周知,太陽是一顆熾熱恆星,其內部不停地進行著核聚變反應,它也一直無私地為地球提供光與熱。正是有了太陽的無私付出,地球才會如此舒適宜人,地球生命才能安居樂業。

從能量角度來看,太陽光的傳播不僅僅是光子的傳播,更是能量的傳播,而且傳播的效果還會受到多種因素影響,例如天氣。當天氣晴朗、空中雲朵稀少時,能抵達地面的能量較多,這時人們會感覺溫暖或炎熱。而當烏雲密布時,能抵達地面的能量較晴朗時少許多,這時人們的感受多是涼爽。所以說,光能走到哪裡,它抵達終點時具有多大效力,與其蘊含的能量有密切關係。

據天文學家觀測,太陽與地球間的距離約是1.5億千米,太陽光子產自於太陽內部,太陽中心區域溫度高達2000萬攝氏度,在如此環境下誕生的光子尚不能全部抵達地球,而去往宇宙深處則算是極限挑戰。而再看手電筒發出的光束,我們只能看到它的光度而幾乎無法感受它的溫度,它所具能量遠小於到達地面的太陽光,它連走出地球都十分困難,更別提去到宇宙深處,多數出自手電筒的光束會在1萬米內消散。

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