光线由亮到暗时瞳孔由什么变什么 一束光线的命运

美国女诗人曾经写过这样一句诗“我本可以忍受黑暗，如果我未曾见过光”，也有不少版本将光翻译成太阳、或者光明，不论是哪一种，都说明光亮对于人类的意义。我们常说人类与动物的区分开始于我们使用火，因为使用火不仅使得我们获得了热，同时也获得了光。

现在城市的灯光异常的明亮，所以晚归的人们鲜能用到手电筒。不过在过去路灯尚未普及时，晚归的人往往要借助手电筒来照明，当然在古代时用的就是灯笼了。总而言之，都可以发光。那么光到底是什么呢？

如果现在随便提问一个人，问他光是什么，他可能会说是眼睛可以看见的东西。我们大部分人对于光的认知都是笼统的，擅长研究各种现象的物理学界却不这么认为，既然光是一种存在，那么就一定要把它搞明白。

因此，他们指出光从本质上来说是一种处于特定频段的光子流。我们感受到的光源实际上是因为其中的电子获得了额外的能量，获得的能量其实就是光子。那么如果能量不足呢？当能量不足时，电子就会自发地进行加速运动，释放出能量。

光在不同的学科类属当中，表现出了不同的特征。比如在几何光学当中，就会说光是以直线传播的，毕竟太阳光和红外线光笔都可以轻松地证明这一点。而在波动光学当中，光则在以“波”的形式传播，不同的光波颜色也会不同。

至于量子光学，则直接把光的能量进行量子化，前文中我们提到的光子其实就是量子化后的“光”，这种基本微粒可以使得胶片的感光乳化剂发生变化。此外他们还认为，光子还能在基本粒子的碰撞当中产生。

在维基百科当中搜索“光”，会发现它是这样给光下定义的“光是可以被人感知的电磁辐射”。但是实际上这应该单指可见光，并且物理学家和普通人看“光”的角度也不同。这就会导致解答出现差异，不得不说，到目前人类对“光”仍然没有给出一个可以概括所有特征的定义。光的含义，在不同学科中都会给出不一样的定义。

波兰克拉科夫核物理研究所副研究员理查德·鲁伊斯是一位用大型强子对撞机寻找新物理的理论学家，他说道：

“光子无处不在。在粒子物理学中处处有它的身影，以至于你几乎忽略了它们的存在。”

手电筒之所以会发光，是因为电流加热了灯泡当中的灯丝。而这种热度可以使电子运动的轨道升高。简单来说，这时的电子已经有足够的能量，能够形成光源。不过我们的肉眼明显是无法观察到这些电子运动的状态的，所以不少小孩子最初单纯地认为手电筒发光只是因为有电池。殊不知，如果灯泡和电池无法构成通路，手电也是无法发光的。

那么当我们关闭手电筒的光源时，光线到底是消失了还是在继续传播？一束光线的命运究竟是怎样的？

光线的命运

人类打开手电筒是为了让它发光，好为自己照亮面前黑暗的道路。所以，在关闭手电筒之后最直观的感受就是“光消失了”，为什么呢？因为我们的目光所及又变成了一片黑暗，但是在前文当中提到了光的本质，它实际上是粒子或者说是一种“波”。

显然不论是这二者当中的哪一个，我们的肉眼都看不到。所以，正确的说法应该是：手电筒关闭了，我们能看见的可见光消失了，但是光线实际上依旧在传播运动。那么光线又是怎样的命运呢？从理论上来说，有三种。

首先，根据光运动的特点来看，只要没有物质的阻挡，它就可以一直运动，直到抵达宇宙的边界。不过，这种说法只存在于理论当中，我们手电筒照出的那个光束在运动当中肯定会遭到不少大质量物质的阻隔，因此，它可能“跑”不了多远。

其次，就是遇见大质量物质。一旦偶遇之后，它可能就无法保持现在的形态了，这时光粒子会被分解成为更小的粒子。然后这些粒子在空间当中游荡，再偶遇其它粒子后，经过外界的作用下，重新组成新的形态。不过，这时的它已经算不上是原来的那束光线了，可以说是彻底的改头换面了。

最后一种结局则是它在运动了很长的一段距离之后，不幸偶遇了某个“黑洞”，然后就被吸入了。至于当光线进入黑洞之后会变成什么样，就无从得知了，毕竟我们现在对黑洞内部的状态了解还是太少。

可见，光线在手电筒关闭的时候依旧是存在的，并没有消失。可能在一段时间的运动之后会被分解，形成新的粒子，不过不论是哪一种命运对于“光”本身而言都无所谓。

光源的种类和效应

前文当中我们探讨了手电筒关闭后光线的情况，肯定有不少人说，手电筒作为光源实在是太弱了。如果用其它的东西作为光源，光说不定可以跑得更远一些。那么还有哪些光源呢？

光源可以分为以下三类。第一类是通过热效应产生的光，手电筒发光正是因为电流使得灯丝发热，当然太阳光也属于这一类。并且我们前文当中说光本质上是一种能量，大家可能很难理解。如果以太阳光作为例子就很容易解释了。

太阳光正是因为在以电磁波的形式释放着能量，才使得我们周围的温度上升。如果说，光没有释放能量，那么即使有太阳光的照射，地球估计也还是一颗冰冻星球。

第二种指的是原子跃迁发光，这一类别听起来很深奥，但实际上就是荧光灯当中的荧光物质被电磁波释放的能量激发从而使其发光而已。我们城市当中五颜六色的霓虹灯大多都属于这一发光类型。值得一提的是，依靠着原子跃迁方式发出的光，会有自己特殊的谱线。

第三种则是物质内部粒子加速运动时产生的光，比如核反应堆就会发出微弱的蓝光，这正是其中带电粒子在运动的表现。但是这种光和我们生活当中常见的光就不同了，它具有辐射性质。

充分了解了光源的类型之后，接下来为大家介绍光的几种神奇效应。首先就是光电效应，以紫外线为例，当它照射到某个金属体的表面时，金属内部的一些自由电子就会跑到表面来、因此紫外线的光电效应实际上是将光能转变成了电能。而且自然界当中不仅金属有光电效应，人类和动植物都有，只不过鲜少会被注意到。

除了光电效应以外，光还有化学效应和声光效应。化学效应指的是，光的能量能够使一些物质化和分解，紫光灯消毒可能正是出于这一效应。至于声光效应，则是指超声波在传递过程中因为光的折射发生变化，这类现象也叫声光效应。

光的传播

光的传播问题，主要是以几何光学为基础进行探讨。毕竟如果上升到量子，光子的运动就很难确定了。因此光在介质中传播时是遵循费马原理的，这一原理指出它不仅会沿着直线传播其传播路径还是需时最少的路径，所以这一原理也叫作最短时间原理。

再者，光是独立传播的。大家肯定都见过大型演出当中，那些交错的光线，根据灯光师的安排，不同颜色的光束可能会做着不一样的运动组合。有时，它们会交叉在一起，但是分开时也未拖泥带水。这就是基于光独立传播的规律，理论上来说两束光即使相遇，也不会干扰对方，那个交错只是我们肉眼看到的而已。

最后就是有关光的散射、反射和吸收了。可以说，光的散射能够使我们的肉眼看到不少美丽的风景。因为光在传播中遭遇障碍物阻拦时，就会发出不一样的光。我们早上看到的日出颜色和晚上看到的日落颜色不同，就是由于光的散射原理。

至于反射就不用多说了，如果我们的地球没有大气层的存在，所有的太阳光都能直接照射到地面的话，地球的面貌可能就会发生翻天覆地的变化了。此外，南北两极的冰川对于太阳光的反射能力也很强。

星际光线的传播

光和声音最大的区别，就是它在真空当中也可以传播，这样在宇宙当中来去自如的特性真是让人羡慕。这也是为什么，我们在讨论光线命运时，可以给它设计一个不碰见任何阻碍直达宇宙尽头的结局。如果是声音的话，即使“十分响亮”，也没有遨游宇宙的可能。

天文学家通过特制的望远镜，可以看到宇宙当中那些被人眼无法识别到的光线。换句话说，我们在不少杂志期刊当中看到的那些美丽“星云”，如果真的让我们走到它们身边观赏，会发现它们并没有这么多颜色，甚至是黑乎乎的一片。说到底，还是我们人眼能够识别到的光太过有限。

不过，天文学家不理解，为什么一些恒星发出的光线抵达地球时会出现变色的情况。为了解开这一谜题，他们专门关注了一个以862nm的近红外波长为中心的星际弥散带，以此为基础分析地球附近50万个恒星发出的光束。这项研究至今仍在进行，不过已经有相关结论指出是尘埃云导致的。

人类对于宇宙总是有着各种迷思，最大的莫过于想知道宇宙从何而来。根据宇宙大爆炸的说法，当时的爆炸一定发出了耀眼的光芒。不过这个光显然也不在人类肉眼可见光的范畴内，我们只能通过特殊的方式看到这场“大爆炸的余晖”。

今天看到的光可能是多年以前的光

光不仅可以在真空当中传播，其速度也是现在已知的最大速度。但是即使光的速度如此之快，跨越广袤宇宙时，也需要经历漫长的时间。所以，我们现在通过各种仪器设备看到的某一束来自遥远星球的光，可能在很早的时候就发出了，不过由于跨度实在太大，导致我们看到它时已经过去了很久。

因此，天文学家认为今天看到的光可能是多年以前的光，换句话说，假如我们依靠这束光去反向追踪那个星球，追踪到时它可能早就消失了。

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