手电筒射出1秒钟的光会长期保存在宇宙还是会很快消失掉

手电筒射出1秒钟的光会长期保存在宇宙还是会很快消失掉


光是也是一种物质,只要发生了,就不会无缘无故的消失。

用手电筒朝天上照射一秒,就产生了一秒的光,这秒光已经有299792458米长。当然这是在真空中传播的速度。光在空气中传播速度只有微弱的减小,是真空速度的99.992%,为299552816米。所以用手电朝天上射一秒钟,我们还是按大致的算法30万公里来计算吧。

这一秒钟的光段有30万公里长,会一直沿着直线向远处飞去,理论上,如果没有任何原子阻挡的话,又没有引力牵制的话它会一直飞到天荒地老,永不停歇。由于宇宙是个有界无边的球体,无限的曲率会使这束光围绕着宇宙一周,回到发出这束光的地方。

但宇宙太大了,可视范围就有930亿光年直径,不可视范围没有人知道有多大,因此这束光只会一直走下去,没有返回来的时候,因为那个时候宇宙早就毁灭了。


实际上,宇宙中的任何光线都无法永远的走下去,都会被吸收了。

因为宇宙中并不是什么都没有,在广袤的太空,尽管空间真空程度比地球制造的最高真空还要强上多少亿亿倍,但还是有稀少的带电粒子,每立方厘米还会有几个粒子,这些粒子都会吸收光线。

地球上人工制造的真空,在真空度几十亿分之一气压的电视机真空显像管里,每立方厘米空间还会有几百个亿个空气分子;科学界最强高能加速器的真空管道里,最高真空也只能达到每立方厘米上千个空气分子的水平。


光线是光子的运动,光子在穿透空气中或者真空中这些粒子的时候就会被吸收和衰减。

而且手电筒的光不但很弱,而且很散,不是一段集中的光,因此用不了多长距离就会被散射消耗吸收掉了。

地球上空气密度很高,手电的光还没有出大气层就被消耗掉了。也就是说不需要一秒钟就没了。


即使在空气稀薄的太空或者到接近真空的太空去发射手电光,尽管太空粒子非常稀薄,但太空太广袤了,随便到一个恒星都是以光年计,算一算这每个立方厘米有几个粒子,一光年距离要穿过多少立方厘米的空间?

另外,太空中还有星云个各种天体,手电这点微末之光即使没被散射掉,无论遇到什么也被掩映和淹没了,如果遇到黑洞直接就被捕捉吸收了。


所以这束手电之光在整个宇宙中实在是他渺小了,在宇宙中,就是我们地球反射之光甚至太阳之光,也几乎可以忽略不计。

上世纪美国登月时在月球上安装了几个激光反射器,用于人类测量地月距离。科学家们用红宝石激光器,发射的脉冲激光功率为千兆瓦,而且经过1米直径的望远镜准直后,发散角仅为2~4角秒,并用同一个望远镜接收回波,接收到的光信号也是极其微弱,在接受器的阴极面上只能产生一个光电子。用这套装置测距精度可以达到几个厘米。

月球据我们地球平均距离为38万公里。这么强大的激光并用望远镜准直接受,才能精确捕捉一个光子,想想手电筒的光就只能呵呵了。

有人做过一个模型测算,人类肉眼1亿公里的距离就很难看到地球了,在10光年的距离就基本看不到太阳了。

相比之下,手电筒的光在宇宙中穿梭,能走多远呢?自己想吧。

时空通讯观点,欢迎点评讨论。

原创作品,版权所有,抄袭可耻,侵权必究。请理解支持,谢谢。