发出|拿手电照天空1分钟后关闭，发出的光子能到宇宙边缘吗
拿手电照天空这件事相信大家都干过，手电啪一打开，一条直溜溜的光柱就直冲云霄，在特别黑暗的夜晚还能看到天上被光打亮的云朵。
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这时我们心里就会想：光还跑的真是快！要是一直拿着手电筒照，这些光会跑向哪里？地球以外假如有人的话，他们会不会被我的手电晃到眼？如果我把手电关闭，刚才发射的光子能飞到宇宙边缘吗？
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现在除了手电筒照天空以外，城市的夜景中还有随处看见的大功率探照灯，甚至是将光子在发射腔中压缩以后射出去的激光，这些比手电筒的光度更大，问题是这些光能飞到哪里？想要解决这个问题，我们先要了解光是什么？人类对光本质的理解其实一直贯穿着整个科学史和人类是万物的认知过程，在古希腊时期人们虽然已经知道了光的反射和折射定律，也运用光来为生活提供便利。
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但是我们对光的认识在几千年来都一直停留在表面上，根本无法窥探其本质。直到17世纪，牛顿力学的提出彻底推翻了数千年来的神学根基，建立了一个完善而严密的科学研究体系。
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也彻底的将自然科学和宗教神学分离，至此人类对光本质的研究才缓慢的起步。牛顿在建立力学体系的同时，也对光的本质做了研究，首次通过三棱镜将太阳光分为不同的颜色，并且提出了解释光本质的微粒说。牛顿认为光是有不同颜色的微粒组成的，当光经过三棱镜时，不同微粒组成的光具有不同的折射率才会分解出不同的颜色。
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和牛顿同一时代的惠更斯不这样认为，他更倾向于光的波动说，认为光是一种依靠以太传播的机械波，光的波动说可以完美的解释光的衍射现象。例如，你将手放在阳光下，如果光是像牛顿说的微粒，那么你的手会形成明暗分明的样子，但是真实的情况是手的影子边缘是模糊的，因此惠更斯认为这是波的一种衍射现象。
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虽然他两说的都不对，但是这也是人们对光本质理解的一次巨大飞跃，到19世纪初，托马斯·杨利用双缝干涉实验，证明了光在经过两个狭缝的时候会发生类似于水波的干涉条纹。
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实验结果有力的证明了光是一种波，在光的问题上惠更斯至少比牛顿更正确一些。但是到了19世纪末，海因里希·赫兹发现了物理学中神奇的一个现象：光电效应。
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当特定频率的光打在某些金属上，会导致金属表面的电子吸收能量以后溢出，从而形成电流，但是这个过程跟光的强度和照射的时间长度无关，只跟光的频率有关，这用光的波动性无法解释而且相互矛盾。而解释这个问题的正是爱因斯坦，他将量子假说应用在光电效应上，并且提出了光量子，至此光的波粒二象性本质就出现在了人们的视野中
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不过需要注意的是，爱因斯坦所说的光量子是指一份能量，也就是光子，和牛顿所说的实物微粒有本质的区别。对光本质的理解，以及量子理论的提出，为人类打开了为围观世界的大门，为后来量子力学的发展奠定了基础。现在我们知道光子是一个规范玻色子，在低能量状态下光子和光子不能相互碰撞，可以同时处在一个量子态和空间位置，也就是说大量的光子可以无限的压缩到一个很小的体积内，这就是我们后来制造激光的原理。
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可见光是电磁波频谱中一个非常窄的波段，光子是传递电磁相互作用力的媒介，特定波长的光会被某些原子中的电子吸收，导致电子获得动能，跃迁到更高的能量状态。当这个电子从高能量状态落回基态时，也会发射出同样波长的光子。光的发射和吸收是不连续的，而是由一份一份的光量子组成的。而光电效应正是电子吸收了特定能量的光子以后，其所拥有的动能足以摆脱原子核的束缚发生的逃逸现象。光速问题，手电筒的光能传播到哪里？人们在对光本质了解的同时，也对传播的速度进行了研究，同样的几千年来人们也一直认为光速是无限的。不过到了17世纪伽利略认为光速是有限的，并且尝试通过两个相隔一千米的山和两个灯笼来测量光速。
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一千米这样的距离在光面前不值一提，所以伽利略的实验的失败是注定的，他得出来的结论是，光速非常快。真正通过实际观测证明光速有限并测量出光速的是丹麦的天文学家奥勒·罗默，他通过观察木星卫星木卫一的视运动，测量出的光速为214300KM/S。这个数字明显偏小，但仍值得人们铭记。
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