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1 # 科學探秘頻道
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2 # 火星一號
如果忽略大氣以及其他因素的影響,只要對天空照射一下手電筒,這些光就會以光速(每秒約30萬公里)在宇宙中不斷行進。至於一天時間能否飛出太陽系,答案是否定的,光在一天的時間內還離開不了太陽系。
雖然光速很快,但太陽系的範圍也不算小。海王星距離太陽大約30天文單位,光從地球傳播到海王星軌道需要大約4小時的時間。不過,海王星不是太陽系的最終疆域,在此之外還有柯伊伯帶、離散盤。事實上,太陽引力的主宰區域可以至少延伸到1光年之外的奧爾特雲。也就是說,從地球上發出的光要離開太陽系,至少需要一年的時間。
雖然光用一天的時間遠不足以飛出太陽系,但足以超過已經在太空中飛了41年的旅行者1號。這艘最遠離地球的無人探測器現在距離我們大約20光時,即光傳播20小時的距離。
如果沒有阻擋,手電筒發出的光就會在宇宙中一直傳播下去。然而,由於地球大氣的影響,能量較低的手電筒的光將有可能無法穿透地球大氣層,而是會在大氣中耗散掉。
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3 # 小琢的五千萬粉絲
永遠不可能的,光波不一樣射出去就散完了,除非你有一個超級大超級聚光的手電筒。但是這是不可能有的,,所以別想了
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4 # 咆哮的海哥
先說答案,並不會出太陽系的。
原因一 空氣中的阻礙
光具有波粒二象性,光的構成是光子,光子在空氣中傳播的時候會遇到非常多的阻礙,各種粉塵、空氣分子、水蒸氣等。在遇到阻礙之後光子就會被吸收或者反射掉,而反射到其它方向的光子又會遇到其他物質從而最終被全部吸收。
原因二 光子太少
一束光的光子還是太少不足以穿透大氣層,雖然穿透大氣層後光子遇到障礙的機率會急劇下降,但是由於光子太少,在穿透大氣層之前就已經被消耗殆盡了。
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5 # 來看世界呀
太陽系範圍可能在2光年以上,所以即便不考慮光被吸收、折射的問題,手電的光也需要2年才能出太陽系,1天也就剛追上在太空飛行40多年的旅行者1號探測器。
旅行者1號目前在太空中航行了40多年,剛跨越柯伊伯帶不久,柯伊伯帶距離太陽40~50個天文單位,一個天文單位是1.5億公里,光只需要8分43秒就能到達。目前旅行者一號已經飛出了230多億公里,算下來也就和光一天的行程(約260億公里)差不多,也就是說,不考慮光被吸收和折射、散射的問題,對著天空亮手電,一天後光剛趕上旅行者1號。
太陽系的具體構造目前人類並不清楚,一種被廣泛接受的太陽系模型假說認為,太陽系外層是廣泛的星系物質和太陽系物質的過度地帶,即包含上億顆彗星的奧爾特雲。所以太空中的真空其實也不是完全的真空,只是空間內的粒子分佈非常稀疏罷了,但它們還是會影響光的傳輸,當光創越的星際空間越厚,被完全吸收的可能性就越大。
因為手電的功率太小,發出的光又不是鐳射那樣單頻率的光源,光的散射、折射現象比較嚴重,加上地球大氣層、空間物質對光的吸收,手電的光是出不了太陽系的,甚至連月球都到不了,而月球距離地球僅僅38萬公里,來回也就2光秒。
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6 # 太空科學站
太陽系的大小在一光年左右,所以不管你的手電有多厲害,它發出的光也得一年多才能飛出太陽系,除非你的手電可以自己生成一個連線太陽系內外的蟲洞,這樣一來你手電的光就能一瞬間飛出太陽系。
理論上來說手電筒發出的光是不可能飛出太陽系的,事實上手電筒的光在地球大氣層裡就被折射吸收了,再加上手電筒的光方向性很差,幾米開外就擴散成一個大光圈了。
所以說普通手電筒的光是沒有辦法飛出太陽系的,但是人類的鐳射卻可以,鐳射作為一種方向性極好而且能量非常集中的強力光源,起射出去後的擴散速度是很慢的,就算吧一束鐳射照射到38萬公里外的月球上,光斑也不過只有幾千米大小而已,而尋常手電筒的光連飛出地球的資格都沒有。
如果人類在地面上架設大功率的鐳射發生器,那麼這束強鐳射在一天只能就超過已經飛了幾十年的旅行者一號和旅行者二號,並且在1年之後飛出包裹太陽系的奧爾特雲。
光是我們宇宙中最快的東西,但是星系之間的距離輕輕鬆鬆就是幾十萬上百萬光年,距離我們最近的恆星也有4.22光年,太陽系所處的銀河系直徑又是16萬光年,目前人類的可觀測宇宙直徑已經是930億光年了,其外肯定還是宇宙空間,但是我們看不到。
光速雖然快,但是放到宇宙尺度上來看,光速就跟我們地球上烏龜的速度差不多,而且宇宙空間還在超光速膨脹中。
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7 # 科學新視野
這個因為太陽系的邊界無法判定,所以結果也會有所不同。
對於手電而言,都是一般的光源,而且是小角度的發散光源(距離越遠,照射面積越大)
這樣的光,別說出太陽系了,地球幾千公里的大氣層就能把它稀釋地精光。
但要是換成鐳射呢?
鐳射可以避免厚厚的大氣層稀釋掉,但它能用一天跑出太陽系嗎?
太陽系雖然相比整個宇宙確實如一粒塵埃,小的不起眼,但實際上也是很大的。
太陽系的邊界目前還沒有準確定論,太陽系的疆界半徑一般有以下五種確定方式:
①以冥王星軌道為邊界約為40天文單位。②按彗星起源假說中的柯伊伯彗星帶,是50~1000天文單位③依太陽風層頂,為100~160天文單位。④依奧爾特雲(Oort Cloud),是10萬天文單位~0.5光年。⑤理論計算得到的太陽系引力範圍為15~23萬天文單位其中的主流科學比較傾向於③④種,第④種,看單位就知道鐳射明天也跑不到,第③種的話,是能跑到的,因為一光天大約有170個天文單位,已經大於100-160的範圍。
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8 # 賽先生科普
那得看你給太陽系範圍的定義了。
如果是按照太陽風和星際物質交界處(稱為日球層)的距離,光線飛行24小時的距離確實超過了日球層,並且還超過了旅行者一號這顆發射於41年前的探測器(它是目前飛的最遠的航天器)。
如果按照奧爾特雲來規定太陽系邊界,那就差遠了,因為奧爾特雲的半徑就差不多一光年了,這個半徑的長度相當於光跑一年的距離,很顯然,24小時只是它的三百六十五分之一。
此外題目中說的用手電筒對天空亮一下,實際上這些光甚至都不能完全穿透大氣層,當然了,題主的本意可能只是想知道一下光速在直觀層面上到底有多快。
最後還是忍不住插一句:光速真的太慢了,因為宇宙實在太大了。
雖然光速一秒能繞地球七圈半,但同可觀宇宙相比,後者的直徑就已經夠光子跑920億年了。
並且由於宇宙膨脹,現在距離我們140億光年外的景象已經永遠不能傳播到地球了,因為那裡的膨脹速度和光速相等。
期待您的點評和關注哦! -
9 # 科學船塢
我決定今晚試一下。
理論上來說,這是不可能的事情,因為什麼呢?
我們有地球大氣的保護,外面即便是太空,還有著星際物質、塵埃呢,這些都會阻擋光線的傳播。
微弱的手電筒光線會歷經折射、散射,還會被塵埃吸收,所以,一般情況下,手電筒的光線出不了地球大氣層。
必須要用那種高密度、高能量的光才行,比如說鐳射,鐳射被人類稱為最亮的光,在地球上發射,抵達太空完全沒有問題,究竟能跑多遠,是在於能量消耗的速度。
一般來說,即便是能量很強的鐳射在傳播過程中也避免不了發散,就是說,原本能量極高,所有光子都緊密靠在一起,勁往一處使,可走著走著,能量減弱,一些光子就捆不住了,偏離了原本的方向,變得發散開來。
所以即便是鐳射都要面臨著能量完全散失的地步,更何況普通的手電筒呢,連地球大氣層都出不來,莫說更遠地方了。
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10 # 科學認識論
在不考慮光的衰減或者光的各種折射,反射,散射等現象,對天空亮一下手電,這束光明天還會不會在太陽系?
答案是仍然會在太陽系。
太陽系的範圍許多人對於太陽系的範圍是比較狹隘的,認為太陽系就是一個太陽加上八大行星。想想唐唐一個大恆星其領域怎麼可能這麼點,我大太陽不要面子的?
其實劃定一個星系的範圍是透過其對其它星球的引力作用是否為主要力化界的,而按照希爾球的範圍來計算,太陽系的範圍在1-3光年。
也就是說太陽系的半徑至少是一光年,也就是光飛出太陽系也要一年的時間,所以你想只隔了一天,手電的光自然還會在太陽系中。
真實情況現實中我們根本不需要考慮太陽系的範圍,因為手電的光可能連地球得出不了,因為物質會吸收,折射,散射光線。加上手電的光本來就強度不夠,最終命運只能是被大氣或其它物質吸收。
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11 # 科學探秘頻道
如果按照常規的思維來看,手電照一下天空,光線是出不了地球的。手電的光強度有限,且手電的光不是平行光源,會成一個圓錐形散開。這樣手電它所發射的光會快速地散開,且被稠密的大氣層折射和吸收,即便少數光子穿過障礙逃出地球,還需要面臨星空中各種隕石和行星的阻擋。基本上可以認為光線出了地球,就檢測不到了。
如果是使用鐳射,且功率強大,則有可能會穿過大氣層直接向著太陽系遠處飛去。鐳射的光子密度高且光線不分散,穿透力強,傳播距離極遠。潘院士的地-空量子金鑰分發實驗,就是以鐳射做為通訊通道實現的。
如果是這種大功率鐳射手電照射天空,則我們可以來計算一下鐳射在一天內跑出的距離:
即s=24*3600*c=260億千米,約173天文單位。
如果按照太陽風觸及到的範圍算太陽系大小,則太陽系半徑為100-160天文單位,這樣這束光確實飛離了太陽系。
目前人類發射的距離地球最遠的航天器旅者者一號,距離地球約211億公里,則這束光已經超過了旅行者一號。
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12 # 火星一號
如果忽略大氣以及其他因素的影響,只要對天空照射一下手電筒,這些光就會以光速(每秒約30萬公里)在宇宙中不斷行進。至於一天時間能否飛出太陽系,答案是否定的,光在一天的時間內還離開不了太陽系。
雖然光速很快,但太陽系的範圍也不算小。海王星距離太陽大約30天文單位,光從地球傳播到海王星軌道需要大約4小時的時間。不過,海王星不是太陽系的最終疆域,在此之外還有柯伊伯帶、離散盤。事實上,太陽引力的主宰區域可以至少延伸到1光年之外的奧爾特雲。也就是說,從地球上發出的光要離開太陽系,至少需要一年的時間。
雖然光用一天的時間遠不足以飛出太陽系,但足以超過已經在太空中飛了41年的旅行者1號。這艘最遠離地球的無人探測器現在距離我們大約20光時,即光傳播20小時的距離。
如果沒有阻擋,手電筒發出的光就會在宇宙中一直傳播下去。然而,由於地球大氣的影響,能量較低的手電筒的光將有可能無法穿透地球大氣層,而是會在大氣中耗散掉。
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13 # 小琢的五千萬粉絲
永遠不可能的,光波不一樣射出去就散完了,除非你有一個超級大超級聚光的手電筒。但是這是不可能有的,,所以別想了
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14 # 咆哮的海哥
先說答案,並不會出太陽系的。
原因一 空氣中的阻礙
光具有波粒二象性,光的構成是光子,光子在空氣中傳播的時候會遇到非常多的阻礙,各種粉塵、空氣分子、水蒸氣等。在遇到阻礙之後光子就會被吸收或者反射掉,而反射到其它方向的光子又會遇到其他物質從而最終被全部吸收。
原因二 光子太少
一束光的光子還是太少不足以穿透大氣層,雖然穿透大氣層後光子遇到障礙的機率會急劇下降,但是由於光子太少,在穿透大氣層之前就已經被消耗殆盡了。
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15 # 來看世界呀
太陽系範圍可能在2光年以上,所以即便不考慮光被吸收、折射的問題,手電的光也需要2年才能出太陽系,1天也就剛追上在太空飛行40多年的旅行者1號探測器。
旅行者1號目前在太空中航行了40多年,剛跨越柯伊伯帶不久,柯伊伯帶距離太陽40~50個天文單位,一個天文單位是1.5億公里,光只需要8分43秒就能到達。目前旅行者一號已經飛出了230多億公里,算下來也就和光一天的行程(約260億公里)差不多,也就是說,不考慮光被吸收和折射、散射的問題,對著天空亮手電,一天後光剛趕上旅行者1號。
太陽系的具體構造目前人類並不清楚,一種被廣泛接受的太陽系模型假說認為,太陽系外層是廣泛的星系物質和太陽系物質的過度地帶,即包含上億顆彗星的奧爾特雲。所以太空中的真空其實也不是完全的真空,只是空間內的粒子分佈非常稀疏罷了,但它們還是會影響光的傳輸,當光創越的星際空間越厚,被完全吸收的可能性就越大。
因為手電的功率太小,發出的光又不是鐳射那樣單頻率的光源,光的散射、折射現象比較嚴重,加上地球大氣層、空間物質對光的吸收,手電的光是出不了太陽系的,甚至連月球都到不了,而月球距離地球僅僅38萬公里,來回也就2光秒。
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16 # 太空科學站
太陽系的大小在一光年左右,所以不管你的手電有多厲害,它發出的光也得一年多才能飛出太陽系,除非你的手電可以自己生成一個連線太陽系內外的蟲洞,這樣一來你手電的光就能一瞬間飛出太陽系。
理論上來說手電筒發出的光是不可能飛出太陽系的,事實上手電筒的光在地球大氣層裡就被折射吸收了,再加上手電筒的光方向性很差,幾米開外就擴散成一個大光圈了。
所以說普通手電筒的光是沒有辦法飛出太陽系的,但是人類的鐳射卻可以,鐳射作為一種方向性極好而且能量非常集中的強力光源,起射出去後的擴散速度是很慢的,就算吧一束鐳射照射到38萬公里外的月球上,光斑也不過只有幾千米大小而已,而尋常手電筒的光連飛出地球的資格都沒有。
如果人類在地面上架設大功率的鐳射發生器,那麼這束強鐳射在一天只能就超過已經飛了幾十年的旅行者一號和旅行者二號,並且在1年之後飛出包裹太陽系的奧爾特雲。
光是我們宇宙中最快的東西,但是星系之間的距離輕輕鬆鬆就是幾十萬上百萬光年,距離我們最近的恆星也有4.22光年,太陽系所處的銀河系直徑又是16萬光年,目前人類的可觀測宇宙直徑已經是930億光年了,其外肯定還是宇宙空間,但是我們看不到。
光速雖然快,但是放到宇宙尺度上來看,光速就跟我們地球上烏龜的速度差不多,而且宇宙空間還在超光速膨脹中。
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17 # 科學新視野
這個因為太陽系的邊界無法判定,所以結果也會有所不同。
對於手電而言,都是一般的光源,而且是小角度的發散光源(距離越遠,照射面積越大)
這樣的光,別說出太陽系了,地球幾千公里的大氣層就能把它稀釋地精光。
但要是換成鐳射呢?
鐳射可以避免厚厚的大氣層稀釋掉,但它能用一天跑出太陽系嗎?
太陽系雖然相比整個宇宙確實如一粒塵埃,小的不起眼,但實際上也是很大的。
太陽系的邊界目前還沒有準確定論,太陽系的疆界半徑一般有以下五種確定方式:
①以冥王星軌道為邊界約為40天文單位。②按彗星起源假說中的柯伊伯彗星帶,是50~1000天文單位③依太陽風層頂,為100~160天文單位。④依奧爾特雲(Oort Cloud),是10萬天文單位~0.5光年。⑤理論計算得到的太陽系引力範圍為15~23萬天文單位其中的主流科學比較傾向於③④種,第④種,看單位就知道鐳射明天也跑不到,第③種的話,是能跑到的,因為一光天大約有170個天文單位,已經大於100-160的範圍。
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18 # 賽先生科普
那得看你給太陽系範圍的定義了。
如果是按照太陽風和星際物質交界處(稱為日球層)的距離,光線飛行24小時的距離確實超過了日球層,並且還超過了旅行者一號這顆發射於41年前的探測器(它是目前飛的最遠的航天器)。
如果按照奧爾特雲來規定太陽系邊界,那就差遠了,因為奧爾特雲的半徑就差不多一光年了,這個半徑的長度相當於光跑一年的距離,很顯然,24小時只是它的三百六十五分之一。
此外題目中說的用手電筒對天空亮一下,實際上這些光甚至都不能完全穿透大氣層,當然了,題主的本意可能只是想知道一下光速在直觀層面上到底有多快。
最後還是忍不住插一句:光速真的太慢了,因為宇宙實在太大了。
雖然光速一秒能繞地球七圈半,但同可觀宇宙相比,後者的直徑就已經夠光子跑920億年了。
並且由於宇宙膨脹,現在距離我們140億光年外的景象已經永遠不能傳播到地球了,因為那裡的膨脹速度和光速相等。
期待您的點評和關注哦! -
19 # 科學船塢
我決定今晚試一下。
理論上來說,這是不可能的事情,因為什麼呢?
我們有地球大氣的保護,外面即便是太空,還有著星際物質、塵埃呢,這些都會阻擋光線的傳播。
微弱的手電筒光線會歷經折射、散射,還會被塵埃吸收,所以,一般情況下,手電筒的光線出不了地球大氣層。
必須要用那種高密度、高能量的光才行,比如說鐳射,鐳射被人類稱為最亮的光,在地球上發射,抵達太空完全沒有問題,究竟能跑多遠,是在於能量消耗的速度。
一般來說,即便是能量很強的鐳射在傳播過程中也避免不了發散,就是說,原本能量極高,所有光子都緊密靠在一起,勁往一處使,可走著走著,能量減弱,一些光子就捆不住了,偏離了原本的方向,變得發散開來。
所以即便是鐳射都要面臨著能量完全散失的地步,更何況普通的手電筒呢,連地球大氣層都出不來,莫說更遠地方了。
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20 # 科學認識論
在不考慮光的衰減或者光的各種折射,反射,散射等現象,對天空亮一下手電,這束光明天還會不會在太陽系?
答案是仍然會在太陽系。
太陽系的範圍許多人對於太陽系的範圍是比較狹隘的,認為太陽系就是一個太陽加上八大行星。想想唐唐一個大恆星其領域怎麼可能這麼點,我大太陽不要面子的?
其實劃定一個星系的範圍是透過其對其它星球的引力作用是否為主要力化界的,而按照希爾球的範圍來計算,太陽系的範圍在1-3光年。
也就是說太陽系的半徑至少是一光年,也就是光飛出太陽系也要一年的時間,所以你想只隔了一天,手電的光自然還會在太陽系中。
真實情況現實中我們根本不需要考慮太陽系的範圍,因為手電的光可能連地球得出不了,因為物質會吸收,折射,散射光線。加上手電的光本來就強度不夠,最終命運只能是被大氣或其它物質吸收。
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如果按照常規的思維來看,手電照一下天空,光線是出不了地球的。手電的光強度有限,且手電的光不是平行光源,會成一個圓錐形散開。這樣手電它所發射的光會快速地散開,且被稠密的大氣層折射和吸收,即便少數光子穿過障礙逃出地球,還需要面臨星空中各種隕石和行星的阻擋。基本上可以認為光線出了地球,就檢測不到了。
如果是使用鐳射,且功率強大,則有可能會穿過大氣層直接向著太陽系遠處飛去。鐳射的光子密度高且光線不分散,穿透力強,傳播距離極遠。潘院士的地-空量子金鑰分發實驗,就是以鐳射做為通訊通道實現的。
如果是這種大功率鐳射手電照射天空,則我們可以來計算一下鐳射在一天內跑出的距離:
即s=24*3600*c=260億千米,約173天文單位。
如果按照太陽風觸及到的範圍算太陽系大小,則太陽系半徑為100-160天文單位,這樣這束光確實飛離了太陽系。
目前人類發射的距離地球最遠的航天器旅者者一號,距離地球約211億公里,則這束光已經超過了旅行者一號。