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  • 1 # 火星一號

    有關這個問題,先來簡單瞭解一下光。我們平時能夠看到的光被稱作可見光,是電磁波的一種,波長範圍為380-780奈米。除此之外,還有波長比可見光更長以及更短的電磁波,比如無線電波、X射線,但人眼無法看到它們。電磁波的共同特點是它們的載體都是光子,沒有靜止質量,傳播速度恆定為光速,每秒約30萬公里。此外,電磁波攜帶的能量大小取決於它們的波長,波長越短,能量越高,反之亦然。

    手電筒一旦開啟,就會發出以光速向前傳播的可見光,只要無所阻擋,這些光就會一直向前行進。即便手電筒關閉,也不會影響到此前已經發射出去的光。這就好比用弓把一根箭射出去,之後無論射箭者是否拉弓,射出去的箭都不會消失。但由於箭受到阻擋,它最終會停下來。

    在手電筒開啟期間,我們可以看到手電筒的亮光,但它們都不是相同的光子,因為光子一旦發出就會飛遠,我們看到的都是後來手電筒發出的光。手電筒關閉,由於沒有新的光子再進入我們的眼睛中,所以我們就看不到亮光。但原先發出的光仍然會以光速不斷前進,如果這些光沒有與其他物質發生相互作用而轉化為熱能,它們就不會消失。

    事實上,地球上每時每刻都會接收到很多古老的光子,它們是由宇宙中的各種天體在很早之前發出的。例如,織女星發出的光在太空中行進了25年來到地球上,仙女座星系發出的光則用了250萬年才來到地球上,這些光有部分是可見光,所以人的眼睛可以直接看到。而地球上接收到最古老的光已經有138億年的歷史,可以追溯到宇宙形成之後不到40萬年的時候。但這些光隨著空間的膨脹而衰變為波長比可見光更長的微波,人的眼睛無法看到,但可以透過射電望遠鏡探測到,這些光就是宇宙微波背景輻射。

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