密闭的房间内把灯关闭马上漆黑一片,光都跑哪去了?
光,只要没有被其他物体吸收,就会一直存在,不停地以光速飞行,永不停息。
有光我们就能看到物体,理论上讲,如果有足够强大的天文望远镜,在2000多光年外的一颗星球上,就可能会看到秦始皇登基的盛况。
但是这只是理论上的分析,实际上光子是有可能消失的,但并不是绝对消失,而是永远不会到达地球被人类接受到。
这牵扯的宇宙的状态。我们的宇宙并不是静态的,不是一成不变的,而是不断膨胀的,而且膨胀的速度远超光速。
所以,对于我们来讲,可观测宇宙外面的光年就相当于完全消失了,因为那些光无论如何都不可能的到达地球,因为即使光子以光速朝地球飞去,也抵消不了宇宙的超光速膨胀。
回到问题中来。密闭的房间内把灯闭上马上漆黑一片,灯发出的光线都去哪里了呢?
只要打开灯,我们就会看到光明,这是我们的直觉,但其实这种直觉是错误的,为什么是错误的?
是否能看到光明,取决于灯释放出来的是什么样的光,如果是可见光,我们当然会看到光明。
但是可见光只是电磁波谱中非常狭窄的一小部分,对于我们来讲,其他波段都是不可见光。比如说,如果灯发射的是紫外线,红外线等波段的光,我们仍旧会感受到密闭房间内漆黑一片,因为我们看不到紫外线和红外线。
而如果是紫外线,对于蜜蜂来讲就是一片光明,因为蜜蜂能感受到紫外线。
即便灯发射的是可见光,理论上分析,把灯关闭之后仍旧可能是一片光明,而不是一片黑暗。当然有一个前提:密闭房间里的所有材料都不能吸收可见光,这样的话灯光就一直会在房间内不断反射,我们就能一直看到光明。
当然,上面所说的只是理论上的分析,实际上是不可能出现的,现实中并没有完全不吸收可见光的材料。
说到这里,你可能明白了,密闭房间里是否明亮,完全取决于是否有光子进入我们的眼睛,被感光细胞接受然后传输给大脑。
现实生活中,当你关闭灯的开关,肯定会立刻感受到黑暗,那是因为灯发出的光线瞬间就被周围的物体吸收了,这些物体包括你的衣服,你的皮肤,头发,房间里的墙壁等。
由于光速非常快,每秒30万公里,房间通常只有几米宽,在短短一瞬间,光线就会出现上万次的反射,瞬间就会被吸收完毕。所以你会感觉到房间内立马漆黑一片。
不过理论上分析,灯发出的光确实有可能永远留在房间内。
刚才也说了,只要存在百分之百反射光线的材料,用这种材料打造房间里的每个角落,包括地面,墙面,顶棚等,把房间完全密封起来,那么光子就会永久停留在房间里,即使关闭灯的开关,也不会漆黑一片。
不过,现实中即使真的存在这样的材料,你还是不能一直看到明亮,因为只要你观察,意味着你的眼睛必须接收光子,意味着你的眼睛会吸收光子,相当于被你的眼睛"吃掉"了,没有了光子,房间内当然会变暗。
那么,如果用智能机器人代替人类来观察会怎么样呢?不会有任何区别。因为观察的本质是一样的,人类是用眼睛吸收光子感受光明,而机器人是需要验光仪器来接收光子,两者并没有什么区别。
这就是很矛盾的地方,任何检测形式都会导致光子消失,但不检测就看不见,也就失去了意义,这是一个对立的矛盾,哲学上无法解决的矛盾。
但是根据现有科学理论,我们知道光子的确可以一直存在,这也是为什么天文学家总是能发现上亿光年外的天体,因为那些天体发出的光穿过浩瀚星际距离来到地球,被天文望远镜的感光系统捕获。