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在晴朗的夜晚 ， 天上布满繁星 ， 如果我们拿着手电筒或者激光照向天空 ， 我们可以看到一束光柱飞向远方 。 如果关掉手电筒 ， 光柱随之立刻看不见 。 那么 ， 手电筒发出的光去哪里了？这些光是消失了 ， 还是飞到宇宙中继续传播？
首先 ， 我们能够看到光柱 ， 是因为空气中的尘埃颗粒会让光子发生散射 。 手电筒关闭之后 ， 没有光子继续进入我们的眼睛中 ， 所以光柱马上会消失掉 。 手电筒发出的光除了有一部分被我们看到之外 ， 还有很大一部分光子会一直以光速前进 。
然而 ， 即便天气晴朗 ， 地球上还是有很多看不见的空气以及尘埃颗粒 ， 那么 ， 手电光会不会完全被大气层吸收掉呢？这些光子能否穿过大气层呢？关于这个问题 ， 可以来看一下太阳光 。
太空中的太阳光可以穿透地球大气层到达地表 ， 为我们带来光和热 。 在穿过大气层时 ， 部分太阳光会被大气吸收掉 。 在太空中 ， 地球所在的位置 ， 太阳辐射的强度为1368瓦/平方米 。 垂直到达地表之后 ， 太阳辐射强度减弱为1000瓦/平方米 ， 这意味着大约27%的太阳光被大气吸收掉 。
因此 ， 手电筒发出的光不会完全消散在大气中 ， 其中一部分光子可以进入太空中 。 那么 ， 这些光子在宇宙中能够传播多远？它们可以一直到达宇宙的尽头吗？
光既有粒子的性质 ， 又有波的性质 ， 它们是电磁波 。 变化的电场可以激发出磁场 ， 而变化的磁场又能激发出电场 ， 如此反复交替 ， 就形成了电磁波 ， 也就是我们所说的光 。
电磁场可以存在于真空中 ， 不需要介质 ， 所以光能够在真空中传播 。 不仅如此 ， 交互变换的电磁场不会消耗能量 ， 电磁场建立的速度为光速 。 因此 ， 光子在太空中始终以光速向前传播 ， 在此期间不会消耗能量 。 光子产生的瞬间 ， 其速度就能达到光速 ， 它们的运动无需一个动力源 。
就算光子被物体吸收 ， 它们从某种意义上来说也不会消失 。 因为物体吸收光子之后 ， 物体中的电子将会跃迁到更高能级 ， 这种状态并不稳定 ， 电子又会跃迁回稳定的能级 ， 同时辐射出新的光子 。
除非光子遇上黑洞 ， 它们将会完全消失在宇宙中 。 根据爱因斯坦的广义相对论 ， 黑洞是一种极度扭曲的时空 ， 其质量都集中于中心的奇点 。 如果光子掉进黑洞中 ， 即便它能以光速前进 ， 也无法逃出黑洞的扭曲时空 ， 这也是为什么黑洞本身是完全看不见的 。
但在浩瀚无比的宇宙中 ， 空间是极其空旷的 ， 大部分光子都不会遇到物体或者黑洞 ， 这意味着它们可以一直在宇宙中传播 ， 并不会凭空消失掉 。 宇宙大爆炸38万年后 ， 产生了最早的光子 ， 它们经过138亿年的时间也没有消失 ， 如今还在整个宇宙中传播 。
也就是说 ， 当年我们用手电筒朝天照射出去的光子还在宇宙中前进 。 这些光子用一年的时间就能离开太阳系 ， 进入星际空间中 。 如果光子朝着垂直于银道面的方向前进 ， 它们用一千多年的时间就能离开银河系 ， 进入浩瀚的星系际空间中 。
不过 ， 手电筒的光子永远也无法到达宇宙的尽头 。 这并不是因为它们的能量不够 ， 而是因为宇宙空间正在超光速膨胀 ， 而且膨胀速度还在加快 ， 光子永远也无法到达遥远的宇宙 。 正因为如此 ， 遥远宇宙的光子也永远无法来到地球上 ， 那里对于我们而言永远不可见 。
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