照向天空的手电光能不能到达宇宙尽头？

在夜晚拿着手电筒照射天空，随着手臂的飞舞，有点星球大战中光剑的感觉。手电筒发出的光照向天空，即使手电筒关闭了，这些光也会将会继续传播。那这些光的最终命运如何呢？

从手电光说起

托马斯·爱迪生发明了实用型电灯，伏特发明了最早的原始电池，而康拉德·休伯特发明了最早的手电。

手电筒发出的光是由电能转变而来的，本质上就是化学能转变为电磁能，光就是一种电磁能量。光是电磁波（电磁波是交互变换的电磁场），手电筒能够发出红外光和可见光，而人眼只能看见手电筒发出的可见光。光具有波粒二象性，既可以看作光子，又可以看作光波。

手电筒灯泡发出的光经过抛物面形状的反光罩的反射，近似于平行光，不过随着传播距离的增加，仍然会逐渐发散。

关闭手电筒后，光柱虽然消失了，但光并没有消失，还在继续传播

当我们用手电筒在夜间进行照明时，会形成光柱，这是空气对手电光产生的漫反射。当关闭手电筒后，基本上就两眼一抹黑了，光柱也消失了。但是手电筒之前发出的光并没有消失，还在继续传播。仅在关闭手电筒的1秒钟之内，这些光就被反反复复地反射了上亿次，在一瞬间就被物质吸收没了。

为什么说是上亿次呢？因为光在真空中一秒钟之内就能传播30万千米，而光在空气中的传播速度与真空中的传播速度相差无几。

以一个房间为例，房间中最长的尺度也就10来米，房间中的灯关闭后，这些光基本上还在屋内反复传播，千万分之一秒的时间内就完成了数次反射，在人眼还没有反应过来的时候，残余手电光的强度就已经弱的不能被人眼所察觉。

关闭手电筒后，这些光还在继续传播，只是大部分光的传播过程的持续时间连一秒钟都不到。关闭手电后手电光在大气中形成的光柱，一瞬间就消失不见了，就是因为那时进入人眼中的手电光太弱了。

经过一段时间后，手电筒发出的绝大部分光将会被周围的物质吸收

我们知道，光遇到反光的物质会被反射，遇到透明的物质能够透射过去，不过在这个过程中，光始终会被物质吸收。经过反复的反射或透射，光子与物质发生作用，一束光中的光线或者光子将被大量吸收，成为物质能量的一部分。

手电筒照射天空，必然会穿过空气或云层，在这个过程中，光的强度就会减弱很多。手电筒的照明距离一般只有几百米，就是因为光在介质中传播时会发生衰减。光在穿越空气的过程中会被吸收，被照明物体反射手电光时也会吸收一部分手电光。

最终只有极少部分手电光能在宇宙中永远传播，但是却到达不了宇宙尽头

即使我们在外太空向宇宙深处射向一束手电光，这些光大概率也会被吸收或阻挡。因为宇宙并不像看上去那么空空荡荡，除了各类肉眼可见的大型天体，宇宙空间中还弥漫着大量的尘埃、分子云团等物质。虽然很稀薄，但是仍然存在吸收或阻碍作用。

光在真空中传播时不需要额外力量来维持，会始终保持着光速运动，即使有少部分光没有被物质吸收，没有落入黑洞，也只能在宇宙中永远传播下去。直到宇宙终结，可能也到不了宇宙尽头。

为什么呢？因为光的传播速度是有限的，而宇宙空间不仅很大，其膨胀速度还能够超过光速。

目前宇宙的年龄大约为137亿年，而可观测宇宙的直径大约为930亿光年，宇宙的实际大小比这还大。早在上世纪，天文学家哈勃就发现我们的宇宙正在膨胀。几十年后，新的观测手段让我们发现：宇宙不仅在膨胀，而且在暗能量的作用下，它正在加速膨胀。

宇宙没有膨胀中心，空间处处都在膨胀。站在观察者的角度来看，自身不动，由于空间在膨胀，周围其它的物体都在远离自己，并且距离越远退行速度越快。这类似于膨胀的气球，气球表面任意个点都在相互远离。根据普朗克卫星的最新观测，星系每远离地球大约326万光年，其退行速度就要增加67.8千米每秒。

估算一下，大约在距离地球143亿光年之外的地方，宇宙空间的膨胀速度就超过了光速。太阳诞生于45亿多年前，考虑到宇宙的膨胀，太阳光至少在宇宙中传播了45亿光年远，不过太阳光也永远传播不到宇宙尽头。这意味着，那些极其遥远的恒星发出的光，人类永远也看不到了。

穿透大气进入太空的手电光，传播至太阳系之外，就需要一年多的时间。虽然光手电光传播不到宇宙尽头，但由于空间的膨胀，随着时间的增长，光的波长会被拉长，最终光的能量将会弥散在宇宙空间中，不过光并没有消失。

举个例子，宇宙诞生于大爆炸，直到大爆炸38万年之后，光才在宇宙中开始自由的传播，随着空间的膨胀，如今这些光的波长被拉长，已经变成了微波，这就是宇宙大爆炸的电磁残留信息——微波背景辐射。你看，138亿年前的光还残留至今。

好了，这就是一束手电光的去向和运命。

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