一束光射向夜空，最后到底去哪了？能一直飛到宇宙盡頭嗎？

晚上用手電往 天上照一下，關(guān)上手電，這些光線最后去哪了，到底會(huì)不會(huì)抵達(dá)宇宙的邊緣呢。

首先 關(guān)掉手電，只是光柱消失了，已經(jīng)射出去的光，并不會(huì)消失。光就是能量，光的本質(zhì)就是光量子，攜帶的能量hv，當(dāng)然能量是不可能憑空消失的。所以光線一旦射出去就只能有三種結(jié)果，第一種當(dāng)然就是被其他物質(zhì)吸收了，第二種就是一直在宇宙中飛行，當(dāng)然還有一種微乎其微的可能就是落入黑洞。

當(dāng)然，大部分情況下，光會(huì)被吸收，因?yàn)槭蛛姽馐紫葧?huì)穿過(guò)大氣層，大氣層中有太多的空氣分子，這些光子經(jīng)過(guò)空氣分子時(shí)，會(huì)和空氣分子中的核外電子發(fā)生作用，也就是被核外電子吸收了。

吸收光子后的電子能量就會(huì)增加，從而發(fā)生躍遷，然后再次釋放光子，但是這時(shí)候再次釋放的光子路徑可能就和原先的光子路徑不一樣了，這也就是為什么光會(huì)在空氣中發(fā)生漫反射的原因。如果光線在空氣中沒(méi)有發(fā)生漫反射，那么，肉眼在不直視的情況下，咱就不可能看見(jiàn)這些光線。

光線穿過(guò)大氣層后，接下來(lái)就會(huì)進(jìn)入到星際空間，其實(shí)星際空間中也有很多微小的塵埃，光線也可能被這些塵埃吸收。但是這時(shí)候概率就很低了，畢竟星際空間物質(zhì)密度十分低。然后這些光線可能會(huì)抵達(dá)某一個(gè)星球上，被這顆星球表面的核外電子吸收。

你看，光線不管是被空氣分子吸收還是星際塵埃或者是其他星球吸收，其本質(zhì)都是光子和原子的核外電子發(fā)生作用，這就是愛(ài)因斯坦在1905年提出來(lái)的光電效應(yīng)。

手電射出的光線除了會(huì)和電子發(fā)生光電效應(yīng)，那還有一種理論上存在的可能，那就是被黑洞吸收，一旦被黑洞吸收，那光線就徹底消失了。但是這種可能性也只是理論上，現(xiàn)實(shí)中幾乎不存在。

不管是被黑洞吸收還是其他星球吸收，這種概率都是很低的，畢竟宇宙實(shí)在是太空曠了。

那么宇宙到底有多空曠呢，就以銀河系中心最密集的區(qū)域舉例，銀河系中心每立方光年的恒星密度只有兩顆恒星，這就相當(dāng)在地球這么大的空間上放了500個(gè)足球。

而銀河系外圍的空間物質(zhì)密度更低，差不多是在地球這么大的空間，只放了一個(gè)足球。而這，這還只是在星系內(nèi)部，星系和星系之間的物質(zhì)密度更是低到更是離譜。所以光線穿過(guò)宇宙空間被天體吸收的概率是十分低的。

其實(shí)手電發(fā)出的光線除了絕大部分除了被空氣分子吸收，剩下了的光線幾乎都會(huì)在宇宙中飛行，那這些光線能不能抵達(dá)宇宙邊緣呢。以目前的天文學(xué)觀點(diǎn)來(lái)看，這些光線是無(wú)法抵達(dá)現(xiàn)有的可觀測(cè)宇宙的邊緣的，但會(huì)抵達(dá)未來(lái)發(fā)生因果關(guān)系的宇宙邊緣。這是什么意思呢

你看，我們現(xiàn)在所說(shuō)的宇宙，指的是地球?yàn)橹行模霃綖?65億光年的球體范圍，這一空間也叫可觀測(cè)宇宙。這個(gè)半徑也叫粒子視界。粒子視界指的是宇宙誕生初的光線經(jīng)過(guò)138億的飛行，再加速宇宙膨脹，所抵達(dá)的區(qū)域。

我們之所以還能看到465億光年遠(yuǎn)的光，只是因?yàn)檫@些光曾經(jīng)和我們離得很近，其實(shí)根據(jù)普朗克衛(wèi)星的最新觀測(cè)，星系每遠(yuǎn)離地球大約326萬(wàn)光年，其退行速度就要增加67.8千米每秒。

估算一下，大約在距離地球143億光年之外的地方，宇宙空間的膨脹速度就超過(guò)光速了。所以，現(xiàn)在143億光年之外的光線就無(wú)法抵達(dá)地球了。那么在此之外的宇宙事件就不會(huì)和本宇宙發(fā)生因果關(guān)系。

我們自然也就看不見(jiàn)它們。當(dāng)然未來(lái)我們可以看到的可觀測(cè)宇宙范圍還會(huì)增加，這是因?yàn)樵缙诘挠钪婀饩€還沒(méi)有足夠的時(shí)間抵達(dá)地球。等這些光線抵達(dá)地球后，我們可觀測(cè)到的可觀測(cè)宇宙會(huì)變大。

而現(xiàn)在的宇宙還在加速膨脹，也就是說(shuō)，我們?cè)谖磥?lái)可觀測(cè)宇宙會(huì)變大，但是與本宇宙發(fā)生因果關(guān)系區(qū)域只會(huì)越來(lái)越小。

可觀測(cè)宇宙變大只是越來(lái)越多有足夠的時(shí)間的光線會(huì)抵達(dá)地球，因果宇宙變小是因?yàn)橛钪媾蛎浰俣仍絹?lái)越快，光速與空間膨脹速度相等的空間區(qū)域會(huì)不斷在靠近地球的方向收縮。

所以說(shuō)現(xiàn)在手電光發(fā)出的光線，是不會(huì)抵達(dá)到可觀測(cè)宇宙的邊緣，但是會(huì)抵達(dá)未來(lái)發(fā)生因果關(guān)系的宇宙邊緣。

但是要注意，文章中的推論都是基于現(xiàn)有的天文模型，宇宙加速膨脹也是1998年才發(fā)現(xiàn)的。說(shuō)不定未來(lái)會(huì)發(fā)現(xiàn)新的現(xiàn)象可能會(huì)證偽這一理論。那到時(shí)候這些光線會(huì)不會(huì)抵達(dá)宇宙邊緣也就不好了