引言:在地球某处握着手电筒,朝天空发射光束,光束能去到太空深处吗?不同人心中有不同答案,接下来让我们一起看看科学家如何思考这个问题吧!
说起手电筒,相信大家都不会感到陌生,生活中我们常会见到它。在阳光明媚、电力供应充足的时候,我们鲜少用到手电筒,但当夜幕降临且电力系统处于崩断或停工状态时,我们常会找出家中手电筒,以此获取光亮,驱赶黑暗。打开手电筒后,我们会发现,小小手电筒似蕴含着巨大能量,从手电筒中迸射出来的光束能照亮整个房间。
事实上,优质手电筒散射出的光束不仅能照亮整个房间,它还能照亮更远更宽广的区域。那么,若手电筒功率较大,品质较优,它所发出的光束是否能飞往宇宙深空,去照亮那片广阔而又昏暗的区域?面对这道脑洞题,许多人或要思考良久,在思考的过程中,他们或还会进行各种猜想与假设。但对于常年从事天文研究的科学家来说,这道脑洞大开的题如小学生数学题一般简单,科学家的答案是没有可能。
为什么科学家能毫无犹豫地做出判断呢?德布罗意曾提到,光具有波粒二象性,简单地理解,光时而以粒子形式出现时而以光波形式出现,光可以在粒子与波两种形式中不停转换。而更进一步理解,从事物本质的角度来看,光其实是一种能量,它能被传至哪里,取决于它本身的能量。若一束光拥有巨大能量,它或能克服重重障碍,成功来到地球。而若一束光所具能量很小,它或只能传播几十米或几百米便消失不见。
单看手电筒发出的光,我们很难判断那束光所具能量是大还是小。这时,我们可以引入一个对照事物或参照物,它便是我们非常熟悉的太阳。众所周知,太阳是一颗炽热恒星,其内部不停地进行着核聚变反应,它也一直无私地为地球提供光与热。正是有了太阳的无私付出,地球才会如此舒适宜人,地球生命才能安居乐业。
从能量角度来看,太阳光的传播不仅仅是光子的传播,更是能量的传播,而且传播的效果还会受到多种因素影响,例如天气。当天气晴朗、空中云朵稀少时,能抵达地面的能量较多,这时人们会感觉温暖或炎热。而当乌云密布时,能抵达地面的能量较晴朗时少许多,这时人们的感受多是凉爽。所以说,光能走到哪里,它抵达终点时具有多大效力,与其蕴含的能量有密切关系。
据天文学家观测,太阳与地球间的距离约是1.5亿千米,太阳光子产自于太阳内部,太阳中心区域温度高达2000万摄氏度,在如此环境下诞生的光子尚不能全部抵达地球,而去往宇宙深处则算是极限挑战。而再看手电筒发出的光束,我们只能看到它的光度而几乎无法感受它的温度,它所具能量远小于到达地面的太阳光,它连走出地球都十分困难,更别提去到宇宙深处,多数出自手电筒的光束会在1万米内消散。
那么,身处地球之中是否能发射一束能去到太空的光呢?科学家认为功率强大的激光设备或能做到,因为激光束的强度及光度比普通光束大许多。而至于事实如何,还需等待强大激光设备问世后才可确定。对此,你有什么看法呢?欢迎留言于分享你的见解与看法!