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小时候 ， 拿着手电筒在夜色中挥舞 ， 应该是许多人都曾有过的举动 ， 那随着手臂摆动的手电筒光柱仿佛是星球大战中的“光剑” ， 一挥一刺煞是好看 。

长大后 ， 夜色中挥舞的手臂已经在记忆中变得模糊 ， 唯有那耀眼的手电筒光柱仍在心中留有深刻的印象 ， 而这也带来了一些让许多人感到疑惑的问题：手电筒发出的光去了哪里？是灯一灭就瞬间消失了 ， 还是像一列飞驰的火车驶入了宇宙深处呢？如果驶入了宇宙深处 ， 那它们能到达宇宙尽头吗？
可能很多人不知道 ， 眼睛之所以能够看到手电筒亮 ， 要么是因为灯泡发出的光子进入了人的眼睛 ， 要么就是灯泡发出的光子被大气中的尘埃散射 ， 形成了肉眼可见的“光柱”（灰尘越多的环境下光柱越明显） 。

而当手电筒关闭 ， 灯泡不在发出光子 ， 人眼也就自然看不到光亮 。 但严格来说 ， 从手电筒关闭到人眼看不到光亮这一过程的时间并不是0 ， 而是“手电的灯泡—尘埃—眼睛”总的光程除以光速 。
由于光速极快 ， 通常消失的时间小于100纳秒 ， 如此短暂的时间肉眼根本无法察觉 ， 所以才会给人一种光瞬间就消失了的错觉 。

既然手电筒关闭后 ， 光并不是瞬间就消失了 ， 那么那些指向宇宙的光 ， 会如同一列火车朝宇宙深处前进吗？答案是：会 ， 也不会 。
在理想状态也就是绝对真空中 ， 因为没有任何物质阻挡光的传播 ， 光能够一直飞行下去 。 当然了 ， 如果时空是弯曲的 ， 那么光也是能够在其中走弯路的 。

而一直飞就需要考虑一个非常关键的问题——光束会发散 。 哪怕发散的角度极小 ， 在漫长的距离下 ， 飞行的光也会变成一个极为巨大的光斑 。
当距离足够远之后 ， 光斑会越来越大直至暗淡到相当于消失 。 值得一提的是 ， “消失”的含义并不是完全不存在 ， 而是在于随机取某个瞬间 ， 这个巨大光斑上的辐射功率密度已经无法保证有一定的光子通过 。

就像一个商场 ， 当任选一天对其人流量进行统计时 ， 人流量已经无法达到最低维持限度 ， 我们就能够说这个商场已经没人了 。
可能有人会问 ， 光线的发散角能够为“0”吗？也就是说一点也不发散 ， 绝对笔直的向前飞 。 答案是：不可能 。

不要说手电筒这种单靠一面抛物面镜汇聚的杂乱光束 ， 就是目前方向性极佳的激光 ， 都无法保持永远的汇聚 ， 而这主要是因为高斯光束存在共聚焦长度极限 ， 一旦超出这个极限 ， 原本约束的光线会退化成一个圆锥 ， 重新出现发散角 。
以上是理想状态下的情况 ， 即宇宙是绝对真空的 。 而现实世界中宇宙充斥着各种各样的物质 ， 在其中飞行的光必然会与这些物质发生作用 。

我们都知道 ， 光遇到反光的物质会被反射 ， 遇到透明的物体会直接穿透过去 ， 而在这个过程中光始终会有能量被吸收 。
经过反复的透射或反射 ， 光和物质会发生作用（辐射转移） ， 光线就会变得黯淡直至“消失”（波长更长的不可见光） 。

所以说 ， 只要光源足够的亮、发散角度足够的小 ， 这束光就能够在宇宙中飞行很长一段距离 ， 就算突然将光源熄灭 ， 之前发出去的光也并不会直接消失 。
当年阿波罗计划中就是在月球表面放置了镜子 ， 然后通过激光反射来测量地球和月球之间的精确距离 。 在测试中 ， 一束脉冲激光打出去过了2.5秒左右才收到了回应 。

可以想象一下 ， 如果将束激光直接射入茫茫宇宙 ， 那么它肯定能够在宇宙中前进很远的距离 ， 直到黯淡的再也没有办法观察 。
需要注意的是 ， 即便一束光在宇宙中不和任何物质发生作用 ， 也不会受到任何的阻碍和遮挡 ， 它仍然也没有办法到达宇宙尽头 。分页标题#e#

为什么呢？因为光的传播速度是有上限的 ， 而宇宙不仅极为浩瀚 ， 其膨胀的速度也已经远远超过了光速 。
与常规理解中的“膨胀”不同 ， 宇宙膨胀其实并没有所谓的“中心点”或“起始点” ， 因为空间每一处都在膨胀 。

从观察者的角度来看 ， 自身不动 ， 因为空间在不断膨胀 ， 周围的物体都在快速的远离自己 ， 并且远离的速度越来越快 。 整个过程就像膨胀的气球 ， 每个点都在相互远离 。
【恒星|手电筒的光去了哪？是熄灭就消失，还是像一列火车驶向宇宙尽头？】根据最新的观测数据 ， 每当天体距离地球326万光年 ， 其退行速度就要增加67.8公里每秒 。 按照这个数据计算 ， 在地球143亿光年之外 ， 那里的空间膨胀速度已经超越了光速 。 而这也就意味着 ， 如果那里还有天体存在的话 ， 它们发出的光线永远也到不了地球 。

来源：(怪奇菌)

【】网址：/a/2021/0219/kd723182.html

标题：恒星|手电筒的光去了哪？是熄灭就消失，还是像一列火车驶向宇宙尽头？