宇宙中的光子发射出来以后,又最终会去哪儿呢?

徐晓亚然发布时间: 19-10-1921:43优质创作者宇宙中的光子既是一种能量的载体,也是一种基本的粒子。在粒子的标准模型中,光子同电子一样都是不可再分的,且光子是一种传递传递电磁作用力的媒介粒子。那么,宇宙中的光子的最终的结局又是什么呢?

原子模型大部分的光子的产生与消失是一种逆反的过程我们知道原子核外分布着许多电子,这些电子是按一定的能级在原子核外。我们把距离原子核较近的电子轨道能级叫做E1,把距离原子核较远的电子轨道能级叫做E2,原子在收到高能量的受激辐射后,高能级的电子向低能级的电子跃迁会伴随着能量的释放,这种向外释放的能量就是光子。光子的能量为E1-E2。而光子的消失大部分是被其他物质所吸收,像太阳这样的恒星通过核聚变而通过光子向外发射能量,照射到宇宙尘埃及较大的星体时的光子被当作一份能量被吸收。从微观尺度上来看,光子被吸收的过程是原子核的核外电子像高能级跃迁的过程。

电子能级跃迁而被向黑洞这样的天体捕获的光子将完全被吸收,再也不会被通过电子的跃迁被发射出来。因此,黑洞不往外发射光,我们看到的真实黑洞是漆黑一片的。在太空中,理论上所用的空间都是真空的,如果光子不被其他天体及宇宙尘埃等等吸收,那么光子将永远地留在太空中遨游,永远不会消失。

黑洞捕获光子这里补充一点,核外电子并不是受到激发后才会向外释放光子,通常情况下,高于绝对零度的物质都会发生电子跃迁,并且向外释放光子。但是这种光频率较低,波长较长,也就是说能量比较低,可能不会被我们眼中直接看见。人类利用光子的无线传播来测距

哈勃望远镜观察遥远星系我们知道,光是一种电磁波,人类利用电磁波的反射来进行物体间的测距,小到实际生活中两个城市之间的距离,大到天体星球之间的距离,比如地月之间的距离。

阿波罗11号使用的激光角反射镜测量地月很早之前美国的阿波罗探月计划中,美国人在月球的表面放置了一面比较大的镜子,在地球上发射了一束脉冲激光,大概等待了2.5秒接收到了返回的激光信号。这算是人类利用光的无线传播的最简单有效的应用了。我们可以想象,如果让一束激光不打中月球上去,让它往深邃无穷的宇宙打去,那么它会离我们无限远去,变得越来越暗淡,直到消失在我们的眼中。但是,真空中的光子会一直传播下去,永远不会消失。

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