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對著天空按一下手電筒,發(fā)出的這束光多久能飛出太陽系?

時空通訊
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本文基于回答網(wǎng)友這樣的問題:對天空亮一下手電,明天光會不會出太陽系了?

簡單地說,不會。

這是因為光的速度沒那么快,太陽系的范圍也沒那么小。

現(xiàn)代科學(xué)界普遍的認(rèn)識是,在太陽系外圍有一個奧爾特云層,由水汽塵?;旌闲纬傻拇蟠笮⌒”鶋K組成,也就是所謂彗星。那里是太陽系的邊際,包裹著太陽形成一個半徑約1光年的球。

當(dāng)然這種“球”只是一種想象,那里的彗星種子據(jù)稱達(dá)到10萬億顆之多,但分散在達(dá)1光年厚度的廣袤空間,還是很稀疏的,稀疏得超乎人們的想象,只是相比連粒子都極其稀少的太空要濃密很多罷了。

正是這層奧爾特云相對人眼來說太稀疏了,因此才不會影響科學(xué)家們對太陽系外的觀測,人們才可以看到太陽系外的幾乎所有恒星、星系和星云;同時,人類發(fā)射的宇宙探測器也就能夠一往無前地向太陽系外飛去。比如旅行者1號、2號,先驅(qū)者10號、11號,新視野號,在完成了太陽系行星考察任務(wù)后,都在向太陽系外飛去,科學(xué)家們幾乎不會考慮它們會被這些小天體撞毀。

因為這種概率太小了,小到比中六合彩機(jī)會還要小很多。

所謂光年是一個距離尺度,就是光走一年的距離。具體地說,光每秒在真空中運動速度為299792458米(約30萬公里),每天24小時為86400秒,根據(jù)計算光年的儒略年,每年為365.25天,也就是31557600秒,光運動一年的距離就達(dá)到約9.46萬億公里。

既然太陽系范圍有1光年半徑,對著太空亮一下手電筒,明天這束光當(dāng)然就飛不出太陽系了,而是需要1整年的時間,才能夠飛到太陽系的奧爾特云邊沿,然后再飛出太陽系。

但問題是,光是會衰減的,光子運動在遇到各種帶電粒子時都會發(fā)生交互作用,即被各種帶電粒子反射折射和吸收,手電筒的光一射出去,就以每秒約30萬公里速度運動,會在極短時間里與粒子碰撞反射吸收許多次,因此,這束微弱的手電光還不到一秒就消失了。

即便是在地球以外的宇宙空間,那里看起來是一種高度真空狀態(tài),但宇宙中沒有絕對真空的地方,在太陽系內(nèi)就更沒有了,因此手電筒的微弱之光在太空也會很快消失。

一個光源發(fā)射的光子越多,光子能量越大,就能夠傳播越遠(yuǎn),這就是越大的恒星的光能夠傳播越遠(yuǎn),甚至上億光年,都能夠被望遠(yuǎn)鏡看到的原因。而一個星系散發(fā)的能量更大,其光芒就傳播得越遠(yuǎn);伽馬射線暴是最高能量的光,因此傳播能夠達(dá)到數(shù)十億光年。

結(jié)論:手電筒發(fā)出的光會在不到一秒的時間里就消失了,永遠(yuǎn)也出不了太陽系。

評論
科普科普知識的搖籃!
太師級
由于光的速度沒那么快,加上宇宙中沒有絕對的真空,太陽系的范圍浩瀚無邊,因此手電發(fā)出的光會很快消失。
2022-11-09
發(fā)光的晶晶
太傅級
手電筒發(fā)出的光會在不到一秒的時間里就消失了,永遠(yuǎn)也出不了太陽系。
2022-11-09
坦 蕩 蕩
少師級
宇宙太大了,對天空亮一下手電,不會出太陽系,這是因為光的速度沒那么快,太陽系的范圍也沒那么小。
2022-11-09