关于光，我们把手电筒关掉之后，手电筒之前的光还在吗？

我们知道，哈勃望远镜可以观测到的目标最远是距离地球130亿光年的原始星系，也就是说，来自130亿光年的光子都能够照射到地球上。

既然如此，如果我们用一个手电筒，打开1秒之后立即关闭，那么这束光是消失了还是会继续飞行，如果能够继续飞行的话，那么这束光是否能够飞到宇宙边缘？

在牛顿生活的时代，人们对于光是波还是粒子争论不休，而牛顿认为光是一种粒子，原因是因为光能够被反射，说明它具有粒子性。牛顿虽然在当时已经是大佬，但也有人反对他，认为光是一种波，原因是光的衍射。

粒子论和波论谁也无法说动谁，但由于牛顿神一样的地位，以至于在当时光是一种粒子占据了上风。

再后来，麦克斯韦提出了麦克斯韦方程，统一了电与磁，并预言光是一种电磁波。后来赫兹通过实验证明了光是一种电磁波。

此时，牛顿和麦克斯韦之间出现了一个不可调和的矛盾：光究竟是波还是粒子。事实上无论是哪个回答，人们都有足够的证据支持。

为了解释这个无法调和的问题，爱因斯坦将两者结合了起来，并在1905年发表了《有关光的产生与转换的一个试探性观点》，提出了光量子假说，并且揭开了光的波动性和粒子性的两元特性。后来，德布罗意提出了“物质波”假说，他认为一切物质和光一样具有波粒二象性。

由于这个理论和人们认知的不符合，所以在当时有很多科学家反对，其中就包括物理学家罗伯特.密立根，他为了反驳爱因斯坦，做了大量光电实验，令人意外的是他的结果却证实了爱因斯坦理论的正确性。

后来，爱因斯坦凭借光电效应获得了诺贝尔奖，而物理学家罗伯特.密立根也紧随其后拿到了诺贝尔奖。

通过这个实验，我们能够知道，由于光具有粒子性，而且光子的静止质量是0，半衰期无限长。因此当我们打开手电筒时，只要没有物体的阻隔，手电筒发射的光子就可以以光速一直飞行。 但由于手电筒发射的光子较少，如果遇到阻挡可能会被吸收，以至于最后会消失。 实际上，我们发射的光子不可能穿越大气层，因为大气层有很多物质，这些物质会吸收或者反射光子。

想要了解光子能不能达到宇宙的边界，我们首先要知道宇宙有没有边界。在哈勃之前，人们一直认为宇宙是静态宇宙，宇宙的空间既不会变大，也不会缩小。

但哈勃通过望远镜观测到了星系红移现象，这意味着宇宙可能正在膨胀。原因很简单，如果只有一两个星系远离地球，那么它们红移的速度应该有区别，而且也应该有其他星系靠近地球才是，然而哈勃却发现离地球越远的星球红移现象越严重，这意味着并不是星系在运动，而是宇宙的空间在整体运动。

我们可以把宇宙看做是一个气球，如果在气球上画满了点，每一个点代表一个星系，那么当我们把气球吹大时，星系之间的距离就会增大。

后来人们根据哈勃的发现，向后倒推认为这些星系可能之前彼此距离非常近，甚至宇宙有可能存在着一个奇点，并根据这些提出了宇宙大爆炸理论。

宇宙大爆炸后，宇宙开始膨胀，但是膨胀的速度并不是固定的。

按照宇宙大爆炸理论，宇宙在极其短的时间内，空间从芝麻大的空间，扩大到可观测宇宙那么大（直径930亿光年），再把可观测宇宙看成是一粒芝麻，然后再扩大到可观测宇宙那么大。之后，由于引力的存在，使得宇宙开始减速膨胀。

然而，现在科学家们观测到，宇宙中不仅仅只有引力，还有一种不参与电磁反应的暗物质、暗能量，之所以叫做暗物质、暗能量是因为目前我们无法观测到它们，只知道暗物质提供了引力，而暗能量提供了斥力。

由于目前暗能量占据了主导地位，所以使得宇宙开始加速膨胀，而且宇宙膨胀的速度超过了光速。这意味着，如果我们现在打开手电筒，即便是光子可以从地球上飞出去（实际上这是不可能发生的），也永远达不到宇宙边界。

生活中常见的问题，其实答案一点儿也不简单。手电筒光能否触达到宇宙边缘的问题，就包含着：光的性质、宇宙大爆炸、暗物质暗能量等理论。通过这些理论，我们能够得出一个结论：手电筒的光无法触达宇宙的边缘，因为宇宙膨胀的速度已经超过了光速。

这有几种可能，首先必须说手电筒的光着照向哪里？如果是照向地面的话，那么在关闭手电筒的瞬间，光就没有了，如果是照相太空，而且天气十分晴朗的话，那么虽然你的手电筒已经关闭了，但是之前发出的光还是会继续跑下去点，而且还会跑好一阵子的。

那么为什么手电筒照到地面上的光关闭后立即就没有了？而照向外太空的光却能好下去呢？这是因为手电筒的光照到地面或者其他物体上的时候被物体阻挡并吸收了，可能很多人会好奇，觉得物体怎么会吸收光呢？其实想想道理也很简单，光的速度是非常快的，每秒30万公里，但是光子非常小，质量也非常微小，甚至科学家认为光子如果不运动的话都是没有质量的，那么当手电筒的光照到物体或者地面上时，在微观的层面，实际上是光子撞击到了原子，当光子撞击到原子上时，由于原子核中的质子和中子的质量比较大，所以光子就作为能量能量被轻松吸收，并且不会发生大的变化，除非光子非常非常多，比如激光发出的光就能摧毁物体，就是因为它发出的光子太多了，但是手电筒发出的光远远达不到这种程度，但是手电筒发出的光的光子打到围绕原子核运行的电子上时，却能加速电子的运动，因为电子的质量非常小，据说只有质子的万分之三，但是仍然比光子大得多，所以光子打到垫子上时能被电子吸收，这能加速电子的运动，但是并不能把它打出去，这时被加速的电子就会从低能级的内层轨道跃迁到高能级的外层轨道，原子的状态变得活跃和不稳定，这就是我们抚摸一些阳光下的物体比不在阳光下的物体感觉热的原因，同时这也是一些物品或药品不能直接在阳光下照射的原因，因为光子的照射会微观的层面改变物品或药品的状态，加速其变质的速度。

但是并不是所有的物体中的分子和原子都会吸收所有的光线，当光子打到物体上时，微观层面发生的事，就是一部分光子被原子核和电子直接吸收了，也有一部分会被发射出去，然后被释放的光子又会撞击其它物体，再次减少其数量和能量，光子的衰减大体就是这样一个循环渐变的过程，所以照射的地面和物体上的光会立即消失。

但是照射到太空中的光线却不一样，因为太空中的环境接近于真空，光子前进的路上，受到的阻挡很少，平均数立方米才会有一个原子，所以光线常常会一直奔跑下去，这也是我们之所以能看到几十上百亿光年外的发光物体的原因，但是手电筒的光线还是很弱的，它发出的光子数量并不多，当它的光子被太空中的物质完全吸收后，它的奔跑也就结束了，但是它奔跑这个距离也很可能会远达几十光年。

不管什么光都会一直传输下去，只是有些光强大，就传得很远；有些光很弱，传不多远就难以识别。

宇宙目前观测到的最远发光体是138亿光年，也就是说，那里的星光走了138亿年，才被人们观测到。光在真空中传输的速度是每秒钟约30万公里，一年走9.46万亿公里，走了138亿年，你算算传了多远距离？

手电筒的光是散射的，传不多远就看不到了，有几个原因。一是空气会对光发生衍射现象，二是人的祼眼看不了多远。如果在真空中，又借助足够大的观测仪器的话，理论上手电筒的光也会在很远的地方看到，但前提是途中不能被比手电筒更强的光线干扰。如果你关闭了手电筒的光，观测者的距离有多少光距，就会延迟多久的光亮。比如观测者距离手电筒光源1光分，手电筒关闭后，观测者会延迟1分钟才看到手电筒熄灭。

前面反复提到的观测者才是关键因素。这个宇宙的所有事物发生变化，都是因为有观测者的存在，是观测者观测的记录。如果没有观测者，一切皆为乌有。手电筒的光线也不例外，哈哈。