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牛頓 打開手電筒1秒后立即關(guān)閉，發(fā)出的光能照射到宇宙邊緣嗎

我們知道，哈勃望遠(yuǎn)鏡可以觀測到的目標(biāo)最遠(yuǎn)是距離地球130億光年的原始星系，也就是說，來自130億光年的光子都能夠照射到地球上。
既然如此，如果我們用一個手電筒，打開1秒之后立即關(guān)閉，那么這束光是消失了還是會繼續(xù)飛行，如果能夠繼續(xù)飛行的話，那么這束光是否能夠飛到宇宙邊緣？


牛頓 打開手電筒1秒后立即關(guān)閉，發(fā)出的光能照射到宇宙邊緣嗎
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光會消失還是繼續(xù)飛行
【 牛頓|打開手電筒1秒后立即關(guān)閉，發(fā)出的光能照射到宇宙邊緣嗎】在牛頓生活的時代，人們對于光是波還是粒子爭論不休，而牛頓認(rèn)為光是一種粒子，原因是因?yàn)楣饽軌虮环瓷洌f明它具有粒子性。牛頓雖然在當(dāng)時已經(jīng)是大佬，但也有人反對他，認(rèn)為光是一種波，原因是光的衍射。


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粒子論和波論誰也無法說動誰，但由于牛頓神一樣的地位，以至于在當(dāng)時光是一種粒子占據(jù)了上風(fēng)。
再后來，麥克斯韋提出了麥克斯韋方程，統(tǒng)一了電與磁，并預(yù)言光是一種電磁波。后來赫茲通過實(shí)驗(yàn)證明了光是一種電磁波。


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此時，牛頓和麥克斯韋之間出現(xiàn)了一個不可調(diào)和的矛盾：光究竟是波還是粒子。事實(shí)上無論是哪個回答，人們都有足夠的證據(jù)支持。
為了解釋這個無法調(diào)和的問題，愛因斯坦將兩者結(jié)合了起來，并在1905年發(fā)表了《有關(guān)光的產(chǎn)生與轉(zhuǎn)換的一個試探性觀點(diǎn)》，提出了光量子假說，并且揭開了光的波動性和粒子性的兩元特性。后來，德布羅意提出了“物質(zhì)波”假說，他認(rèn)為一切物質(zhì)和光一樣具有波粒二象性。


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由于這個理論和人們認(rèn)知的不符合，所以在當(dāng)時有很多科學(xué)家反對，其中就包括物理學(xué)家羅伯特.密立根，他為了反駁愛因斯坦，做了大量光電實(shí)驗(yàn)，令人意外的是他的結(jié)果卻證實(shí)了愛因斯坦理論的正確性。
后來，愛因斯坦憑借光電效應(yīng)獲得了諾貝爾獎，而物理學(xué)家羅伯特.密立根也緊隨其后拿到了諾貝爾獎。
通過這個實(shí)驗(yàn)，我們能夠知道，由于光具有粒子性，而且光子的靜止質(zhì)量是0，半衰期無限長。因此當(dāng)我們打開手電筒時，只要沒有物體的阻隔，手電筒發(fā)射的光子就可以以光速一直飛行。但由于手電筒發(fā)射的光子較少，如果遇到阻擋可能會被吸收，以至于最后會消失。實(shí)際上，我們發(fā)射的光子不可能穿越大氣層，因?yàn)榇髿鈱佑泻芏辔镔|(zhì)，這些物質(zhì)會吸收或者反射光子。
光子能夠達(dá)到宇宙的邊界嗎？
想要了解光子能不能達(dá)到宇宙的邊界，我們首先要知道宇宙有沒有邊界。在哈勃之前，人們一直認(rèn)為宇宙是靜態(tài)宇宙，宇宙的空間既不會變大，也不會縮小。


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但哈勃通過望遠(yuǎn)鏡觀測到了星系紅移現(xiàn)象，這意味著宇宙可能正在膨脹。原因很簡單，如果只有一兩個星系遠(yuǎn)離地球，那么它們紅移的速度應(yīng)該有區(qū)別，而且也應(yīng)該有其他星系靠近地球才是，然而哈勃卻發(fā)現(xiàn)離地球越遠(yuǎn)的星球紅移現(xiàn)象越嚴(yán)重，這意味著并不是星系在運(yùn)動，而是宇宙的空間在整體運(yùn)動。


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我們可以把宇宙看作是一個氣球，如果在氣球上畫滿了點(diǎn)，每一個點(diǎn)代表一個星系，那么當(dāng)我們把氣球吹大時，星系之間的距離就會增大。


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后來人們根據(jù)哈勃的發(fā)現(xiàn)，向后倒推認(rèn)為這些星系可能之前彼此距離非常近，甚至宇宙有可能存在著一個奇點(diǎn)，并根據(jù)這些提出了宇宙大爆炸理論。
宇宙大爆炸后，宇宙開始膨脹，但是膨脹的速度并不是固定的。
按照宇宙大爆炸理論，宇宙在極其短的時間內(nèi)，空間從芝麻大的空間，擴(kuò)大到可觀測宇宙那么大（直徑930億光年），再把可觀測宇宙看成是一粒芝麻，然后再擴(kuò)大到可觀測宇宙那么大。之后，由于引力的存在，使得宇宙開始減速膨脹。


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然而，現(xiàn)在科學(xué)家們觀測到，宇宙中不僅僅只有引力，還有一種不參與電磁反應(yīng)的暗物質(zhì)、暗能量，之所以叫做暗物質(zhì)、暗能量是因?yàn)槟壳拔覀儫o法觀測到它們，只知道暗物質(zhì)提供了引力，而暗能量提供了斥力。

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