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对天空亮一下手电,明天光会不会出太阳系了?

提问时间:2023-07-05 02:43关键词:太阳,手电

对天空亮一下手电,明天光会不会出太阳系了?

点赞1、临沂市 网友:娴月如弯

如果按照常规的思维来看,手电照一下天空,光线是出不了地球的。手电的光强度有限,且手电的光不是平行光源,会成一个圆锥形散开。这样手电它所发射的光会快速地散开,且被稠密的大气层折射和吸收,即便少数光子穿过障碍逃出地球,还需要面临星空中各种陨石和行星的阻挡。基本上可以认为光线出了地球,就检测不到了。



如果是使用激光,且功率强大,则有可能会穿过大气层直接向着太阳系远处飞去。激光的光子密度高且光线不分散,穿透力强,传播距离极远。潘院士的地-空量子密钥分发实验,就是以激光做为通信信道实现的。



如果是这种大功率激光手电照射天空,则我们可以来计算一下激光在一天内跑出的距离:

即s=24*3600*c=260亿千米,约173天文单位。

如果按照太阳风触及到的范围算太阳系大小,则太阳系半径为100-160天文单位,这样这束光确实飞离了太阳系。



目前人类发射的距离地球最远的航天器旅者者一号,距离地球约211亿公里,则这束光已经超过了旅行者一号。

点赞2、江油市 网友:临窗低语

如果对天空亮一下手电,这点功率的平行光,早就被大气散射或者吸收了,连远处的高楼都难以照亮,不要说飞出大气层,飞出太阳系了。

当然如果只是假设一种理想情况,比如换成更大功率的激光,或者假设手电光没有任何衰减,那么一天时间以光速也可以飞行很远的距离,我们都知道光速是爱因斯坦相对论所定义的运动物体速度的极限,只有光在真空中可以实现每秒30万公里的光速。

而太阳系的尺寸目前还没有确切的数字,但远远不止我们平常看到的包含八大行星这样的一个范围。按一般恒星的引力控制范围,太阳系的尺度也应该在光年的量级上,也就是光要走一年,所以这点手电光要飞出太阳系,也至少需要一年的时光。

虽然光速相对于我们日常各种交通工具的速度已经是令人震惊了,但相比起宇宙中,恒星之间数个光年的距离,银河系等星系动辄数十万光年的范围,光速还是显得太慢了,除非旧的物理规律被打破,科幻中的虫洞,时空折叠等可以实现,我们才不会对星际旅行产生绝望。

欢迎关注量子实验室,评论里请留下您的见解。

点赞3、滕州市 网友:深呼吸。

对天空亮一下手电,明天光会不会出太阳系了?

首先明确一下,在地球上用手电对着天空照射一下,因为大气层以及大气中的水蒸气、粉尘、颗粒物、漂浮物的遮挡、散射等因素,再加上手光线本身在不同大的大气分层之间的折射、反射等,手电发出的光线根本就飞不出地球的大气层。虽然这么回答是科学严谨的,但是我想各位读者肯定不会满足,那我就假设光线不受上面我说的各种因素的影响,然后来回答一下。

在回答题主的问题之前,我们必须要讲清楚两个基础的物理学概念,即:光年与天文单位。

在宇宙星系尺度上,如果用平时我们常用的公里来描述天体之间的距离那给记录、计算、分析带来极大的不便,因为天体之间的数字那可是货真价实的“天文数字”!所以一般宇宙星系尺度上我们采用光年或天文单位来衡量星体之间的距离。

光年,长度单位,即光一年传播的距离。光一秒钟大约300000公里,光在一年时间中行走的距离约为九万四千六百零五亿公里(约为94605亿千米)。

天文单位,就是太阳到地球的平均距离,一个天文单位的距离是1.496亿公里,天文单位用AU表示。

根据上面的数据,我们可以得出,1光年(ly)=63241.0770843天文单位(AU)。

明白了这两个基本的宇宙测量单位,我们来看看太阳系到底有多大。随着科学家们的不断探测,发现在众所周知的八大行星之外,在距离68个天文单位的地方发现了阋神星,这里时太阳系中的柯伊伯带,彗星的发源地。柯伊伯带外面是奥尔特云,奥尔特云是太阳系的最外层,这里充满了太阳系形成初期残留物质和尘埃。奥尔特云的边缘已经距离太阳50000到100000个天文单位。

根据上面的基础知识的介绍,下面我们来计算题主的问题,根据题主的意思,我们计算光一天所走的距离为:1光年÷365=63241.0770843天文单位(AU)÷365=173.26天文单位(AU)远远小于50000天文单位,所以根据计算我们知道,即使不考虑大气层对手电光线的影响,一天以后手电发出的光还在太阳系内,并没有飞出太阳系。

期待您的点评和关注!

点赞4、宜春市 网友:纵横天下

如果忽略大气以及其他因素的影响,只要对天空照射一下手电筒,这些光就会以光速(每秒约30万公里)在宇宙中不断行进。至于一天时间能否飞出太阳系,答案是否定的,光在一天的时间内还离开不了太阳系。

虽然光速很快,但太阳系的范围也不算小。海王星距离太阳大约30天文单位,光从地球传播到海王星轨道需要大约4小时的时间。不过,海王星不是太阳系的最终疆域,在此之外还有柯伊伯带、离散盘。事实上,太阳引力的主宰区域可以至少延伸到1光年之外的奥尔特云。也就是说,从地球上发出的光要离开太阳系,至少需要一年的时间。

虽然光用一天的时间远不足以飞出太阳系,但足以超过已经在太空中飞了41年的旅行者1号。这艘最远离地球的无人探测器现在距离我们大约20光时,即光传播20小时的距离。

如果没有阻挡,手电筒发出的光就会在宇宙中一直传播下去。然而,由于地球大气的影响,能量较低的手电筒的光将有可能无法穿透地球大气层,而是会在大气中耗散掉。

点赞5、邳州市 网友:一表人渣

【原创】不会的,因为光不象是电磁波,可以在远处接收得到的。我们晚上所看见远处恒星发出来的光,因为是有着恒星的亮点,凝聚性的光团作用,才能看得见恒星发出来的光,否则光散发出去之后是会渐渐的变弱变暗,而被覆灭的转化为其它的能量性,或某种的微波背景辐射性了。以及手电筒发出来的光,只是亮一下的,这不足以组成出一个亮点的光环作用力出来,而就不能作出远距离的辐射出去了,以及是不及恒星的光源亿万分之一的亮度。所以就认为手电筒发出来的光,对天空只亮一下手电,是走不出太阳系的。理论上光一秒钟是可以走30万公里,但手电筒发出来的光是走不远的,就算走得远亦不会是亮着的。而亮不起来的光,就不算是什么的光了,所以就认为,手电筒只亮一下的光,是不能走出太阳系的。不要认为光是可以一直亮着的,光亦是有着远近距离的亮度,如果辐射出来的光是可以一直亮着而不变暗变弱的,那光就会照亮着宇宙整个的夜空了。而不是宇宙是无限的才照亮着整个的夜空了,或者这与宇宙的有限无限是扯不上关系的,而是与能量性的运动性变化性过程性等等的因素性是有关系的。虽然说光是可以走上几百亿年,但我们看到的只是恒星光源的这个聚焦着的发亮点,这好象是有着某种的纠缠性作用而亮出来的光。但不知是不是这样的认为,而下面就交给砖家们继续的讨论吧!

点赞6、吐鲁番市 网友:鲭讽吹萩


太阳系的大小在一光年左右,所以不管你的手电有多厉害,它发出的光也得一年多才能飞出太阳系,除非你的手电可以自己生成一个连接太阳系内外的虫洞,这样一来你手电的光就能一瞬间飞出太阳系。

理论上来说手电筒发出的光是不可能飞出太阳系的,事实上手电筒的光在地球大气层里就被折射吸收了,再加上手电筒的光方向性很差,几米开外就扩散成一个大光圈了。

所以说普通手电筒的光是没有办法飞出太阳系的,但是人类的激光却可以,激光作为一种方向性极好而且能量非常集中的强力光源,起射出去后的扩散速度是很慢的,就算吧一束激光照射到38万公里外的月球上,光斑也不过只有几千米大小而已,而寻常手电筒的光连飞出地球的资格都没有。

如果人类在地面上架设大功率的激光发生器,那么这束强激光在一天只能就超过已经飞了几十年的旅行者一号和旅行者二号,并且在1年之后飞出包裹太阳系的奥尔特云。


光是我们宇宙中最快的东西,但是星系之间的距离轻轻松松就是几十万上百万光年,距离我们最近的恒星也有4.22光年,太阳系所处的银河系直径又是16万光年,目前人类的可观测宇宙直径已经是930亿光年了,其外肯定还是宇宙空间,但是我们看不到。

光速虽然快,但是放到宇宙尺度上来看,光速就跟我们地球上乌龟的速度差不多,而且宇宙空间还在超光速膨胀中。

点赞7、巴彦淖尔市 网友:皱山眉

提出这个问题想必是因为对太阳系大小非常不了解,或者了解局限性很大!

我们都知道太阳系有八大行星(第九大行星冥王星被降级为矮行星),最外面的行星海王星距离地球大约2.6光时,而海王星外面的冥王星距离地球为5.6光时左右!

但如果你认为太阳系的范围到冥王星就结束了,就大错特错了,冥王星远不是太阳系的边缘,而且距离太阳系边缘还很远很远!

冥王星外面是更为广阔的奥尔特云,而太阳系的半径大约1光年左右(科学家们把太阳引力的作用范围看做太阳系的大小,1光年的地方大约就是太阳引力与系外天体引力的平衡处),所以,太阳系绝大部分都是奥尔特云!

一光年,也就是光飞行一年的距离,所以很明显,你用手电筒照一下天空,光飞行一天肯定不能飞出太阳系,理论上需要一年才可以!

但实际上手电筒的光很可能连地球都飞不出去,因为手电筒的光太微弱了,经过地球大气层时会被大气和尘埃分子折射,散射,吸收,最终还没有飞出大气层就消失不见了!

点赞8、宣城市 网友:胭脂孽▼

密闭空间内,四周都是反光玻璃,是不是开一下手电,就会一直亮下去?

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