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1 # 風雪吹野
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2 # 科技文化鄭軍
如果天文學家看到一億光年遠的天體,就是那個天體的光執行一億年來到地球。以此類推。我們看到的太陽,是八分鐘以前的太陽。
現在太陽能發電,用的就是光中的能量。
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3 # 杜空
光是一種電磁波,以光速傳播。並且,有理論認為,光速是宇宙極限速度。那麼,問題就出來了。光,以宇宙極限速度,穿越幾億光年遠。請問這可能嗎?又想馬兒好,又想馬兒不吃草!
愛因斯坦光子說指出,光是一種能量子。一份光粒子,可謂能量多少,跟極限頻率,正比例關係。方程E=hγ,h普朗克常量。
說到底,光具有波粒二象性。即波動性和粒子性。譬如,反射現象、光電效應,呈現微粒性。譬如,干涉現象、衍射效應,呈現波動性。
所以說,光有能量。一束光,不可能穿越幾億光年遠。終歸,光會滅掉的!
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4 # 我是微不足道的
哈勃望遠鏡已經接收到了137億光年處的星系的影像了,也就是說137億年前的光子已經抵達到我們的地球了。光子是一種不能靜止的物質,光應該會滅,但壽命是肯定大於137億年的,所以在宇宙中穿越1、3億光年的光是比比皆是的。光是以運動狀態存在的能沒有能量嗎?
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5 # 諸艾文
問題一個一個答
光子不滅嗎?
當然不是。光子是會被吸收的,宏觀表現就是被遮擋了。由原子組成的物質,都會多多少少吸收一些光。從吸光度最高的,豎直排列的碳奈米管,可以吸收99.96%的可見光:
見回答:https://www.wukong.com/question/6456345348376887565/
到吸光度極低的石英透鏡,透過300萬個光子才會吸收1個,被用在發現了引力波的LIGO干涉儀上:
所以其實光子是很脆弱的,很容易就會被遮擋,被散射,被各種碾壓。
我們能看到百億光年外的光子嗎?
你可能會問,如果光子這麼脆弱,我們怎麼看到百億光年以外的光子呢?答案就是,光子弱,但是多啊!
哪怕一個非常弱的光源,比如一個兩三瓦的小LED燈,能放出多少光子?一秒鐘,就有大約10^19個,就是一千億億個光子。那一個可能比太陽大幾萬倍的星星呢?一個上萬上億這種星星組成的星系呢?感受一下。
這麼多光子,經過了百億光年的路程,一路艱難坎坷,怕是也不剩下幾兄弟了。但是問題不大,我們還有辦法。
一個是利用宇宙中天然的大望遠鏡:引力透鏡。
大質量的天體可以扭曲時空,造成一個放大鏡一樣的效果,把光線匯聚成像。
一個是我們自己的高階望遠鏡:哈勃太空望遠鏡。
直徑達到2.4米的大型太空望遠鏡,鏡面的誤差不超過20奈米。
一個是長時間曝光:
下圖就是哈勃望遠鏡對著一片天區,連續曝光了一週,拍攝出來的一張132億光年之外的一張照片,的一個小區域性,的一張縮圖。
132億光年外的光,確實非常非常弱,非常非常難以探測。事實上,這圖片裡最暗的星系,比肉眼可見的最暗星系要暗一億倍。
但是誰讓我們之中有一群厲害的科學家、工程師呢?哎這幫人怎麼就這麼厲害,好氣啊!
最後:光有能量嗎?
當然是有的。最簡單的,你可曬過太陽?曬太陽熱不熱?熱吧,那這熱能拿來的?從光裡來啊!
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6 # 鄭繼文1
你的問題非常難以回答。歷史上,有個奧拜斯恙繆就是這個問題。就是提出了這樣一個問題,如果宇宙空間是真空的,光子就不會衰減。如果宇宙起源於一次大爆炸,大爆炸後產生的光和恆星發的光,足以點亮大爆炸創生的空間。經管光子穿越了137億光年的距離,我們在地球上的夜空依然會看到被點亮的夜空,而不是星星點點的夜空了。如果宇宙空間那漆黑一團的東西吞噬了光子,那就說明黑暗肯定隱藏著我們看不見的東西,消耗了光子的能量。奧拜斯恙繆至今科學界沒有確定的解釋,我只能給你提供這點資訊了。
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7 # tianti2
有趣的問題。這其實問的是光子的壽命是多少,從我們能看到遙遠的星系,經驗告訴我們他的壽命可以和宇宙的壽命相等。但我補充一個問題,相對論告訴我們,運動物體的速度越快,它的時間程序變的越慢。如果速度和光速相等,那它的時間就會停止。光子是以光速運動的,是不是可以說,如果光子以自己為參考系,它的壽命為零?起始和結束一瞬間完成,或者沒有起始和結束,再或者說宇宙的尺度對於它來說只不過是一個無線小的點。它永遠在一個點內做某種運動。所以統一場理論裡面有弦的理論,任何物質都是在這個弦上做著某種疊加的運動形式。
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8 # 唐文耀1
光是光子的振動形成。所以這個問題從兩個層面理解,首先光子的振動會不會停止?谷案是肯定的。宇宙大爆照之初就有大量光子的存在但光子被禁固在等離子體中不能體現出光的特徵。但在38萬年的爆漲期光子釋放出來直到今天依然存在就是宇宙背景輻射。但是其頻率已經降低很多成了微波。隨著宇宙的膨脹和時間的發展光子就有停振的一天。另外超低溫也能將光子“凍住”,這個科學家們已用實驗證明。
其二,光子會不會消失?答案也是肯定的。隨著宇宙走向死亡,宇宙中所有的粒子都將灰飛煙滅。當宇宙中最後一個粒子消散時包括光子也不復存在!
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9 # 軍機處留級生
當我們看星星時,我們看到了幾千年前它們發出的光。但是為什麼當我們關掉開關的時候光子會消失呢?
光在一個巨大的、通常是空曠的星際和星系際空間中傳播了幾乎無限的距離,沒有與任何物體發生碰撞。
宇宙是一個獨特的例子:在巨大物體之間的間隔中,光幾乎穿過一個絕對真空。
這意味著光與某物碰撞的可能性極小。這就是為什麼光很容易在沒有任何障礙的情況下跨越很長的距離。
那麼當你關掉房間裡的燈時會發生什麼呢?有兩種情況:
反射
在鏡子的情況下,我們可以看到一個反射,它反射每一個可見的物體。每當光線與光滑表面碰撞時,就會發生這種情況。
為此,表面應該有多光滑,取決於光的波長。因此,光需要比無線電波更平滑的表面進行純反射,而無線電波要長得多。
吸收
透過這個過程,石頭在陽光下變熱。來自太陽的能量使它們的表面變熱。任何光都可以被吸收,不僅是它的紅外(熱)部分。
一面壞鏡子能吸收足夠的光,使你的倒影看起來像一個微妙的影象。現在感覺到電燈泡的熱能更加困難,因為它們是以這樣一種方式產生的,即能量被用來分散房間裡的光量,這有助於我們在黑暗中看東西。
因此,當一盞燈被點亮時,它會發出光子,在房間裡向四面八方飛去,並與房間裡的每一個物體發生碰撞。這些物體吸收了大部分切割的光子,但也反射了一些,事實上,這讓我們可以看到房間裡的東西。
當燈關閉時,新的光子不再發射,那些仍在房間裡的光子被物體反射無數次,直到它們被完全吸收。
如果你喜歡基本粒子物理學,那麼你很可能知道光是由數百萬個被稱為光子的微小粒子組成的。這些基本粒子攜帶各種電磁輻射,包括無線電波、紫外線、微波,當然還有可見光。
當你進入房間並開啟燈,它立刻充滿了光。更準確地說,房間裡充滿了數萬億個光子,幫助我們看到裡面的一切。
但是當你關燈的時候,燈會去哪裡呢?一個房間裡數十億個光子會發生什麼?它們是消失在某個地方還是就此消失了?
在回答這些問題之前,讓我們重新整理一下主要概念。
光子:攜帶光的基本粒子
也許你已經知道可見光是電磁輻射的一種形式,是電磁波譜的一小部分,包括無線電波、紅外輻射、紫外輻射、伽馬輻射等等。
光子是任何型別電磁輻射中最基本的粒子,無論是攜帶無線訊號的無線電波,微波爐中加熱食物的微波,還是幫助我們觀察周圍世界的可見光。
當靜止質量等於零時,光子在真空中以每秒30萬公里的速度運動(這反過來就是光速)。
電磁波譜
光子是如何發光的?
房間裡的光源,如燈,發出數百萬個光子,開啟後向四面八方飛去。因為燈在房間裡(也就是說,在一個封閉的空間裡),它發出的光子會與路徑上的所有東西碰撞,從而照亮房間裡的所有東西。
像這樣,光子束照亮一個小的封閉空間:
在哪裡光子消失了:當光源關閉時。
當燈亮著的時候,房間接收到持續不斷的光子流。在無數光子撞擊房間中的物體(例如桌子)的過程中,一些光子會被吸收,而另一些則會反射並在此過程中損失一些能量。
這些反射的光子會與房間裡的其他東西碰撞,並損失更多的能量。事實上,光子將繼續從物體上反彈,直到其中一些物體吸收它。
因此,只要燈還亮著,房間就一直亮著。然而,一旦你關掉它,一切都會很快改變。
關燈前發出的光子將繼續從物體上反彈,直到房間裡的物體完全吸收它們。它能在幾分之一毫秒內完成。
如果燈繼續發光,這些光子的快速吸收不會改變任何事情,因為它會不斷地向房間發射新的光子。但是,正如我們已經發現的,當燈熄滅,新的光子不再發射時,房間裡的物體會吸收先前發射的光子。它們的能量被用來加熱吸收它們的物體,因為根據熱力學第一定律,能量不能被創造或消滅,它只能從一個過程轉移到另一個過程。
所有這些——由燈發出的光子、它們的反射以及被其他物體吸收——都發生在大約一百萬秒內。
這種速度異常之快,以至於一個人可以感知,任何容易消化的現象。這就是為什麼當燈熄滅時,房間陷入黑暗。
回到我們在文章開頭談到的內容,我們注意到外層空間的情況會有些不同。
與關閉地球上房間的燈不同,在外層空間發射的光子會繼續在無盡的真空中移動在撞上任何東西之前。
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10 # 白興長
光會不會消失,須要看什麼光,如果是火光,人工點燃的光都會消失,如日月星光是永遠不會消失的,因為日月星是天燃之光,是永恆的。
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11 # Pr胡彥祖
光子實際上可以經歷一種“衰老”。它源於宇宙的加速膨脹。這導致電磁輻射變紅。大爆炸後大約350,000年,光能夠第一次在宇宙中自由行進。這種光今天仍然以所謂的宇宙微波背景輻射的形式存在。微波爐為什麼?由於宇宙膨脹,它已經嚴重紅移,其溫度比最初產生輻射時的溫度小1100倍。
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12 # 班主任擎天
光會隨著恆星的滅亡而逐漸消失,不會突然消失。
光是能量的一種傳播方式。光源之所以發出光,是因為光源中原子、分子的運動,主要有三種方式:熱運動、躍遷輻射(包括自發輻射和受激輻射),以及物質內部帶電粒子加速運動時所產生的光輻射。前者為生活中最常見的,第二種多用於鐳射、第三種是同步輻射光與切倫科夫輻射的產生原理。
簡言之,光是沿直線傳播的,光的傳播也不需要任何介質。但是,光在介質中傳播時,由於光受到介質的相互作用,其傳播路徑會發生偏折,產生反射與折射的現象。另外,根據廣義相對論,光在大質量物體附近傳播時,由於受到該物體強引力場的影響,光的傳播路徑也會發生相應的偏折。
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13 # 郭哥聊科學
好有意思的話題,光當然會消失,下面我來回答一下光的幾種“死法”。
一、轉化成粒子光是一種能量的表現方式,光和粒子是可以相互轉化的 。想當初,爆炸後0.01秒:約1000億度,光子、電子、中微子為主,質子中子僅佔10億分之一,熱平衡態,體系急劇膨脹,溫度和密度不斷下降。大爆炸後0.1秒後:約300億度,中子質子比從1.0下降到0.61。大爆炸後1秒後:約100億度,中微子向外逃逸,正負電子湮沒反應出現,核力尚不足束縛中子和質子。
大爆炸後10秒後:約30億度,核時期,氫、氦類穩定原子核(化學元素)形成。當宇宙冷卻到109開爾文以下(約100秒後),粒子轉變不可能發生了。
我們可以想象一下,在這個階段裡面,一鍋濃湯一樣的光子逐漸轉化成粒子,形成光子和粒子的一鍋新濃湯。
二、被“稀釋”掉宇宙大爆炸後10^11秒(10^4年),溫度約為105開爾文,物質期。在宇宙早期歷史中,光主宰著各能量形式。隨著宇宙膨脹,電磁輻射的波長被拉長,相應光子能量也跟著減小。輻射能量密度與尺度(R)和體積(4πR3/3)的乘積成反比例減小,即按1/R^4減小,而物質的能量密度只是簡單地與體積成1/R^3反比例減小。
直到發展到今天,147億年之後,科學家們發現了宇宙微波背景輻射(又稱3K背景輻射)是一種充滿整個宇宙的電磁輻射。特徵和絕對溫標2.725K的黑體輻射相同。頻率屬與微波範圍。這是熱力學溫度,轉換成咱們口中常說的溫度就是-270.15℃,就是零下270.15℃,也就是絕對零度高一些。
這些光就是宇宙大爆炸之初那鍋濃湯中的光,隨著宇宙的膨脹,慢慢地被稀釋的結果,早晚有一天,隨著宇宙的膨脹,連這3K也儲存不下來,宇宙進入熱寂。
三、被“吃"掉光子可以和自由電子發生相互作用,電子吸收光子的能量後能量躍遷,這樣光子就沒了。光子還可以跟物質發生能量交換,變成分子的動能。相當於光子被吃掉了。
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14 # 維度開拓者
光不會消失,光一旦消失,宇宙就會消失。
宇宙中物質與物質之間的有四種作用力,弱力、強力、電磁力和引力。其中光量子即光子是電磁力的傳播子。也就是說沒有光,宇宙中電磁力就會消失,電場和磁場就會消失。電場消失,相當於正負電荷間的相互吸引力和排斥力也不起作用,電荷也等於不存在。弱力和強力是短程力,電磁力消失後只剩下一個長程力引力。
宇宙中正常物質的原子是由電子和質子、中子組成,電子環繞原子核運動,不同的原子組成了各種元素,才形成宇宙萬物,包括人類。由於電磁力消失,電子就不會環繞原子核運動,變成相互離散狀態,所有元素就會消失。
原子核外層沒有電子後,引力作用力就會顯得非常強力,首先各種原子核都會吸引到一起,接著所有的星球物質就會被引力作用下相互吸引到一起,變成中子星,不管物質的質量大小。就算地球上一塊普通大小的石頭也會自動變成中子星物質。中子星相互吸引就會變成黑洞,黑洞相互吸引,宇宙就劇烈收縮,變成巨大的原始黑洞,宇宙就消失了。
正常情況下,在絕對零度以上物質都會發出電磁波,一旦電磁波消失,宇宙的溫度就會下降到絕對零度。
由於沒有電磁波,物質之間相互碰撞就不會有電磁波能量傳遞,看不見溫度變化,也不會發光發熱發生爆炸。
所以,一旦電磁力消失,宇宙幾乎會一瞬間發生連鎖反應變成原始黑洞,沒有任何反彈。
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15 # 太上邪神
在宇宙中的一些空間中,接近真空環境,由於缺乏傳播介質光在這些空間不能不能傳播,光就會消失,所以宇宙的背景是黑的。
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16 # 科學探索菌
首先明確一點,光會消失。
物質間的形態能夠相互轉化,比如質子和中子就能夠相互轉化。宇宙的質能總量是有限的、守恆的,光也是物質,光的消失只是光轉化為其他物質形式了。光既會消失,也會誕生,不然宇宙將會變的一片黑暗。在量子力學中,光子其實是電磁力的一種媒介粒子。
下面我就來介紹一下光的消失和誕生。
光的誕生按照大爆炸宇宙理論的描述,宇宙間的所有一切都產生於原始火球,包括時間空間以及各種物質。光也是一種物質,光也就誕生於大爆炸。在大爆炸後不到一秒的時間內光子就形成了,不過起初的宇宙是混沌一片,由於宇宙間物質的密度極高,光根本不能自由傳播。
光和電磁波,其實是同一種東西,只是頻率及波長不同。除了人肉眼可見的可見光波段,還有無線電波、紅外線、紫外線、x射線、伽馬射線等。
科學研究表明,任何溫度在絕對零度以上的物體都會向外輻射出紅外線。此外各種物理、化學反應幾乎都外都會向外輻輻射出光,比如燃燒反應就會向外輻射出光,核反應也會向外輻射出大量的光。宇宙中的恆星就是依靠核聚變反應發光發熱的。有時光和熱其實是同一種東西,因為光具有熱效應,真空中就是依靠熱輻射(或者說電磁輻射)進行熱量傳遞的,光就是這些能量的載體。
我們甚至可以這樣認為,光就是構成物體的一部分。
光的消失因為存在波粒二向性,光既可以被看作波,也可以被看作粒子。光的消失主要有三種方式:
1,被其它物質吸收
光在傳播時會發生折射與反射,在這一過程中光的能量或多或少都會發生衰減,也就是說有光子被物質吸收了。比如黑色物體與白色物體的吸收熱輻射的能力更強,就是因為黑色物體吸收光的能力比較強。
比如光能夠和電子發生相互作用,當電子吸收光之後,就會發生能量躍遷。同理,當電子的能級下降時,也會向外輻射出光。當一定強度的光照射到某些材質上時,能夠使材料表面的電子獲得足夠的能量,從材料表面射出,形成自由電子。
光會被其它物質吸收並使物體的能量增加。
2,轉化為其它粒子
一對正負電子發生湮滅反應,會百分百轉化為能量,也就是釋放出伽馬射線。伽馬射線是一種頻率極高的光,主要產生於核反應過程中。研究表明,利用高能伽馬射線同樣能夠激發出電子,而且電子是成對出現的,只不過存在時間極短。一對正負電子產生之後,會在極短的時間內,重新發生湮滅反應,並轉化成伽馬射線。如果我們能夠在極短的時間內將正負電子對其分離,就真的轉化成實物粒子了。
3,被空間“吞沒”
這裡分兩種情況:一種是被稀釋,一種是被束縛。
稀釋:
由於宇宙正在膨脹,要是一直膨脹下去的話,許多光就會永遠在空間中運動下去。隨著空間的膨脹,單位空間尺度內光子的數量也就變得越來越稀少,光的能量也會逐漸衰減。這就相當於光被宇宙空間的膨脹所稀釋了,最終宇宙將會變得一片黑暗和冷寂。
束縛:
宇宙中存在一種極端天體,也就是黑洞,它的引力極強,連光撞上了也逃逸不出來。黑洞其實就是在物質的作用下形成的極端時空凹陷。當光闖進了這種時空凹陷區域,那麼它就永遠也走不出來了,也就是說光被宇宙空間中的區域性區域束縛住了。在我們看來,光消失了!
好了,關於光消失的內容就介紹到此。
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謝謝!光是會消失的。光是具有波粒二象性的電子束,會被反射、折射,逐漸衰減,然後消失;被吸收,然後轉化為電能、熱能、化學能等。最典型的、與我們關係最密切的是太陽光,太陽光來到地球上,在被折射、反射、被吸收之後轉化為各種能量,造就了地球生生不息的繁榮景象,在宇宙中的光,逐漸衰減,最終消失在茫茫宇宙中。
如果光不會消失,那麼天體的光、人造的光,在量積累到一定數量級的時候必然會發生質變,但是,今天的科學家並沒有發現這一物理現象。