林心小筑

光的速度那么快,人类制造的光源能否飞向宇宙边缘?

引言:众所周知,除了宇宙膨胀的速度之外,光的速度就是宇宙最快的了,它可以达到大约每秒钟30万公里。这也让远在一个天文单位之外的太阳发出的太阳光在大约八分钟之内就能抵达地球。既然光速如此快,那么人造光源是否也能飞向宇宙深处呢?

最早的人类对地球上的自然光十分感兴趣,因为它能够给黑暗带来光明。但早期的人类无法自己产生光源,直到人类学会利用火种来产生火之后,人类才开始踏上了创造更多光源的道路。有观点认为学会用火是人类文明的标志,随着近现代科技的发展,我们对于光源的要求更加高了,蜡烛、油灯等发出来的光不能达到人类更高的要求,这时候人类发明了电灯,电灯是人类历史上最伟大的发明之一,之后又出现了手电筒等人造光源。

对于光的认识,人类早在两千多年前就有所发现。在我国春秋战国时期墨家代表人物墨子就曾进行了光的小孔成像实验,该实验说明了光是沿直线传播的。到了近现代,科学家对于光的本质进行了更深入的研究,发现它原来是由粒子组成的。在爱因斯坦的相对论中他提出了光速是宇宙最快的速度,后世的科学家经过试验之后测出光速达到了每秒钟30万公里。既然光速这么快,那么人类制造的光源是否能够射向宇宙深处呢?

宇宙光源当然是可以射向远方的,以我们的太阳作为例子就明白了。太阳和地球之间有1个天文单位的距离,在地球上我们每天都能看到太阳从东边升起西边落下,这是除了因为是地球在公转的同时也在自转,还因为太阳发出来的光能够达到地球。太阳光对地球的重要性不言而喻,如果没有太阳光跨越如此远的距离照射在地球上,那么地球也不会有一片生机勃勃的景象。而在太阳系外同样存在无数和它类似的恒星,这些恒星发出来的光同样穿越了遥远的距离来到地球,这也是为什么我们在夜空中能够看到繁星的原因。

那么人类制造的光源,例如手电筒,是否能够像太阳光线那样向宇宙深处传播呢?依照我们的生活经验来看,是不可能的。在地球上我们朝着黑暗的地方打开手电筒,只能看到手电筒照亮了一定范围的区域而无法射向远方,因为手电筒的光线射程是有限的。那么是什么导致了它的射程这么短呢?就是手电筒光源所具备的能量。要知道,光在传播的过程中,随着距离的增加光粒子会逐渐消散,同时光能也会逐渐消失。

那为什么太阳光能够在整个太阳系的范围内进行传播呢?究其原因就是太阳光背后有太阳这个大的能量源。众所周知太阳内部在不断地进行核聚变反应,它几十亿年如一日地在“燃烧”,所能提供的光线足以照到地球毁灭那一刻为止。可能有朋友会说,除了手电筒之外,人类还造出了其他更强有力的光源来,例如镭射灯等等。

科学家表示,以人类目前的科技水平,无论造出什么样的光源来,最终都还是无法射出地球的范围。因为地球的上空有着层层结构,先是云层,再是大气层,然后是臭氧层,光源是无法穿透这些层次的。

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