这个问题解释清楚也不难，如果是在绝对真空中，手电筒只要一打开，在30万公里以外的地方就能看到手电筒发出去的光，光在真空中的传播速度是30万公里每秒，且不会衰减。

夜晚，找一个光线不太亮的区域，打开手电筒射向空中，你会发现这么如下现象：

1、光线中可以看到很多明亮的跳动的小颗粒

解释：实际宇宙并不是绝对真空，我们生活的地球表面有大气层，更不是真空，有空气、尘埃、雾霾等物质。

2、光线传到一定距离就看不到了，也就说光线传播的距离其实很有限

解释：光线本质上是电磁波，具有波粒二象性，从光电效应就可以看出，光子具有粒子的性质，且光量子具有动能，光量子照射到光电材料表面后，就会将光电材料中的电子打出来，就检测到了电子，这个过程中光量子也损失了能量。

这种带有能量的光量子照射到太空中的尘埃同样也会损失掉一部分能量，光源的发出电磁波的能量可以表达为E=nhv；其中n代表光量子的份数，与光远强度有关，h是普朗克常数，v代表光量子的频率，与光量子的能量有关。

当光源越强对应的n也就越大，因为就越难全部损失掉，穿透力也就越强，那么光量子自身的能量会减少吗？

当然也会减少的，这个对应光量子频率v的变化，能量减少时v会减少，波长会变长，由于恒星自身运动或者引力的影响就有可能使得光线频率小，波长边长，原本可见光，红移到红外线波段，从而就“消失”了。

当然手电筒发出的光衰减不需要用到红移来解释，但红移可以用来解释为啥我们无法看到遥远的天体。

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“把手电筒朝着太空方向照射，它的光会一直飞向宇宙深处吗？”

理论上来说，手电筒的光确实会飞向宇宙，但在这个过程中还要考虑到光的衰减。手电筒是我们日常生活中用来照明的工具，在使用过程中我们会发现，照射的距离越远，手电筒发出的光照射在物体表面的强度会越低，如果距离数公里远，我们几乎就察觉不到手电筒的光芒了。

同样的道理，当我们把手电筒照向太空时，这束光线在穿越数百公里后的大气层时也会产生强烈的衰减。我们知道光具有波粒二象性，光线在传播过程中会被空气中的粒子不断的散射、吸收和释放，由此造成光子散布在更大的空间内，造成光线强度的减弱，除此之外，空气粒子对光子的吸收和释放，会不断衰减光子的能量，以至于这束光的波长逐渐向红外波段靠近，变成了不可见光。

即使手电筒射出的光线离开了大气层，也会受到宇宙中其他物质的影响，在不考虑其他天体的情况下，宇宙中也存在着大量的气体和尘埃，虽然其密度较低，但是这些气体和尘埃的总量是非常庞大的，要知道宇宙中的各类恒星甚至整个星系都是诞生在这些气体尘埃中，绵延数百光年的星际物质也进一步降低这束光线的能量。

理论上来说，手电筒射向宇宙的光线会一直在宇宙中传播，但是其并不会抵达宇宙的尽头，由于宇宙的膨胀效应，在距离我们数百亿光年外的区域，空间退离我们的速度就会超过光速，这也是“这束光”无法逾越的屏障。

其实当我们把宇宙中的各个恒星看做是手电筒的话，对于这个问题就容易理解了。如果手电筒发出的光可以“无损”的射向它的目标，那我们的世界将没有夜晚，甚至我们的地球也会被加热到太阳一样的温度。

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手电筒朝着天空照射1秒后关闭，这束光能飞到宇宙边缘吗？

小的时候就特别喜欢用手电筒照向夜空，可以清晰地看到手电光柱，但是这个光柱并不是无限延伸的，而是有一段距离，如果换成是光源更强的指示灯，这条光柱就会越长，当时就在想这束光在手电关闭后就消失了吗？还是会继续向远处飞行，如果在遥远的天体上有地外文明，那么它们是否能在几千年后看到这束手电光？甚至如果宇宙有边缘的话，那么它们是否会飞到宇宙的尽头？

当然了小的时候是没有人来告诉这些问题的答案，但是随着求学以及读书学习，也得到了想要的答案。我们从另外一个角度来说明一下这个问题，按照目前的主流观点认为宇宙诞生于138亿年前的奇点大爆炸，经过漫长时间的膨胀演化，可观测宇宙直径已经达到了930亿光年。支持宇宙大爆炸理论有两个证据，首先就是宇宙背景微波辐射，其次是星系红移现象。

而这个宇宙背景微波辐射就很好地回答了这个问题，在宇宙空间背景上有着各向同性的微波辐射，某种意义上来讲我们可以把它称之为宇宙大爆炸38万年之后的一缕余光，经过漫长时间的能量损失，到今天已经变成了微波，只有最灵敏的仪器才能检测出来。

当然如果是手电筒中发射出的光线，理论上这些光子会永恒的向着宇宙深空飞去，在真空中以每秒30万公里的速度远离地球，但是这些光子并非是像中微子一样几乎不与任何物质发生作用，可以肆意地穿过天体，光子是会和其他粒子碰撞交换能量的。

对于光的认识是非常漫长的，光的波动性和粒子性争论了好几个世纪，最终得出结论光具有波粒二象性。1905年爱因斯坦总结出这种特性，当光照射在金属上，会引起金属的电性质发生变化，电子接收到一份份的能量动能增加，这就是著名的光电效应，1921年爱因斯坦因为光电效应获得诺贝尔物理学奖。

那么可想而知一束手电光照射出去，大量的光子向深空飞行，但是会不断地被其他粒子吸收和释放，从而让光子的能量越来越低波长变得越来越长，以前的可见光逐渐的向红外移动，最终就“消失”了。但实际上并非是真正的消失，只不过肉眼无法再看见，而光子依然游荡在宇宙深空中。

那么手电光最终会飞行到宇宙的边缘吗？

其实这个问题前文已经提到了，按照目前的宇宙观，我们知道宇宙诞生于138亿年前那个无限致密的奇点，经过膨胀形成今天的样子，那么理论上来讲宇宙就应该是有边缘的，也许在大爆炸之初宇宙还没有一个巴掌大。

但是漫长时间过去了，宇宙从最初的减速膨胀到现在的加速膨胀，现在宇宙膨胀速度已经超过了光速，因此说即使宇宙存在着边缘，那么这束光也永远都到不了宇宙的边缘。况且提到宇宙边缘的问题是很多人不喜欢看到的，因为宇宙有边缘那么也就意味着宇宙之外的概念是存在的。但是目前的科学体系在时间上不允许存在宇宙大爆炸之前的概念，在空间上不允许存在宇宙之外的概念。

因为讨论宇宙尽头的问题，最终都难免会落入无限的重复当中，科学家有过这样的猜想，认为宇宙是四维空间的，就像是人类在三维空间地球表面上移动，想着一个方向永远都不会有终点，并且还会回到起点。那么如果宇宙是四维空间，人类在三维空间中移动，那么最终也是永远没有尽头的。

向太空射到手电光，它会一直向深空飞行，但永远都无法达到宇宙的边缘。

文/科学黑洞，图片来源网络侵删。

朝太空中发射一束光，这束光到底会飞到哪里，取决于宇宙的形状。

宇宙的形状就是三维空间的形状。

光是在空间中飞行的，空间的形状决定了光行走的路线。

就像我们在地球上沿着地表行走一样，我们能够走到哪里取决于大地的形状。

在很久很久以前，那个时候还没有地球的概念，全世界的人都认为大地是平的，只要走得足够远就会掉下去。

但是实际上，我们知道大地是个球体，它的二维表面是封闭的，所以对于地球来说没所谓的地面最深处。

站在球面的任何一点都可以称为中点，朝任何一个方向笔直的前进，只要走的时间足够的长就能回到起点。

地球是个球形，由航海家麦哲伦首先证实的，他绕着地球航行了一圈，回到了起点。

现在的太空技术可以飞到足够高的地方，回望我们脚下的大地就发现地球是个球形。

宇宙空间实在太大，我们不可能飞到宇宙外面去回望宇宙的形状。我们怎么知道宇宙空间是什么形状呢？

可以有一个办法，测量宇宙空间的曲率。

如果一个三角形的内角和是180度，那么这个空间的曲率就是0。如果一个三角形的内角和大于180度，那么空间的曲率就大于0。如果一个三角形的内角和小于180度，那么空间的曲率就小于0。

空间曲率为0的时候，宇宙是平直的。空间曲率为正的时候，宇宙是弯曲封闭的。

同样我们在地球表面找一个三角形测量它的内角和，就会发现它的内角和是大于180度的，所以地球表面是一个封闭球面的。

如果宇宙空间的曲率小于0，那么宇宙就是一个马鞍型的。

按照现在最新的科学数据，宇宙空间的曲率可能比零大一点点，已经排除是一个马鞍型，所以它的形状就只能在平的无限大和封闭有限大之间选择。

2009年，欧洲航天局用阿利安那5火箭发射了普朗克卫星，就是用来探测宇宙的形状。

普朗克卫星又称普朗克天文台，上面搭载有两台微波探测仪，用来观察宇宙微波背景辐射~CBM。

CMB是大爆炸遗留下来的少量光，散布在整个宇宙中，也可以看成宇宙大爆炸火焰熄灭留下的余温。

通过研究普朗克卫星的数据，研究人员了解到 CMB 的温度非常均匀。在某些地方，温度会略有变化，但大尺度上采用平均值，可以把这种差异抵消。

CMB没有变化，保持一致，就证明宇宙是平坦的。

然而，宇宙学家最近在 CMB 中发现了一个异常现象。

这个异常现象就是宇宙微波背景辐射和引力透镜现象相结合以后，会把这种差异放大。

我们用一根直尺去量一个长度，如果两段线的长度在直尺上是一致的，改用游标卡尺去量或者千分尺去量，会出现差异。

我们观测宇宙空间的时候，人类的天文望远镜的口径跟宇宙空间的尺度相比实在是太小了，所以有些情况下这种差异表现不出来，但是宇宙中存在一种天然的透镜，这个透镜就是引力透镜。

根据广义相对论，光线在引力场附近会弯曲，我们知道透镜也是让光线弯曲，所以引力也可以让光线聚焦的。

因此引力效应也可以让光线聚焦放大，这个被放大的物体如果用望远镜直接观察，它会呈现出一个环形，这就是所谓的爱因斯坦环。

相当于一个引力场是一个超级大的放大镜一样。

那么我们用这个放大镜来看宇宙微波背景辐射，就会发现原来我们认为它没有差异，实际上它还是有差异的。

科学家目前观测到的情况，如果宇宙微波背景辐射和引力透镜效应相结合，会发现宇宙有一个非常小的弯曲。

这个弯曲在各方向高度一致，这表明宇宙是一个球形。

宇宙可能是球形的，就意味着宇宙是封闭的，同时也意味着我们朝某个方向走的足够远就会回到起点，这和在地表笔直前进仍然会回到起点，是一样的道理。

如果宇宙确实是封闭的，会对我们对宇宙的理解构成重大问题。

另一个宇宙学难题是：宇宙的膨胀速度远远超过光速。

把以上这些事实联系起来，我们可以得到这样一个结论：宇宙是一个四维的超球体，我们看到的、我们生活着的宇宙是这个四维超球体的三维表面。

这个三维表面的内部是一种暗能量，就是这个暗能量产生的压力，让宇宙在高速膨胀。

在这种情况下，我们朝宇宙空间发射一道手电光，这个手电光会沿着宇宙的三维弧度运行，但是永远也不会回到起点，并且一直在宇宙空间中运行，因为光追不上宇宙膨胀的速度。

宇宙是封闭超球体，这个观点并不是100%正确，但是是99.9%的正确。

不过，即使宇宙是封闭的，它也可以有其他的形状，这个形状是一种轮回的形状。

这是一位和霍金齐名的科学家~彭罗斯提出来的，被称为共型轮回宇宙学说。

共型轮回宇宙学说认为，宇宙在一个特殊的几何形状上演化，每一个宇宙的起点是另外一个宇宙的终点。

光可以在轮回宇宙之间相互穿越，这种穿越会在宇宙微波背景辐射上留下一个同心圆的痕迹。

如果宇宙是这种轮回的形状，那么我们朝宇宙空间发射一束手电光的话，它会穿越宇宙到达另外一个宇宙。

在理想的真空条件下，光确实会一直飞向宇宙深处。

但宇宙中并不存在绝对的真空，我们通常所说的真空多是之地球外面的太空。太空中仍旧存在极少量的气体尘埃分子，通常情况下可以忽略不计！

所以即使在太空中打开手电筒，它的光也不会一直永远飞下去。那么最终手电筒的光会怎么样呢？

在地面上打开手电筒然后关闭，我们会看到光线瞬间消失，光线不可能一直飞下去，当然甚至不可能飞出地球。

因为地球上空充满了大气，尘埃分子等，这些都会吸收光线。

光本身就是一种能量，地球表面无时无刻不上演这这种能量转换。在围观层面理解，原子吸收外界光线后，外层的电子就会发生跃迁，跃迁到更外层的轨道。同时，如果电子跃迁到内层轨道，就会释放出光子。当光的能量足够强，甚至能让电子脱离自己的轨道。

所以，一束光不可能永远在宇宙中飞行。如果考虑到宇宙的加速膨胀现象，就更不可能了，最终这束光会被因为宇宙膨胀被拉伸到微波，等于也就“消失”了！

不应叫深处，应叫浅处，宇宙越边沿能量越低，低对浅才同义，到了超出宇宙后就应该是是既无任何物质无任何能量一切为0的真空了，光就是开发边疆的先锋队，手电没有几个兵半路饿死的饿死，在高老庄的在高老庄，只有长江水流到东海，手电如小沟水连一块地都流不过，速度与落差有关，有压强差才有速度，光速与光能压强有关。

会。但不会传播到无限远处。

会的，前提是光源足够强，强的一b那种。但是空气中有微小粉尘会阻挡视线。不排除太空中也有那玩意。只能说，理论可以，现实不允许啊。方方面面

光的传播通常都是伴随着热量的传播的，举个例子来说，当天朗气清、万里无云时，地面所能接受到的太阳光就越多，其能量也就越高，天气也会更热。反之，若在阴天，云朵吸收、阻挡了太阳光，此时地面所能吸收的热能就更少，天气也会更凉爽。

所以，光能传播的距离还得看它有多大的能量，其能量越高能传播的距离也就越远，能量越低传播的距离就更近。而一只小小的手电筒能产生多大的能量大家心里都有个概念，所以即便是在太空中照射，它的光仍然不能到达宇宙深处。别说它了，就连我们离不开的恒星——太阳，它所发出的光都到不了宇宙深处。

我觉得这就像在宇宙中吐口水一样，不受外力影响，就会一直前进下去一样，可是谁会注意这口口水呢，他太不起眼了，就和手电筒光一样