对着天空按一下手电筒，发出的这束光多久能飞出太阳系吗？

2022-11-07 16:55:09 来源：科普中国

本文基于回答网友这样的问题：对天空亮一下手电，明天光会不会出太阳系了？

简单地说，不会。

(相关资料图)

这是因为光的速度没那么快，太阳系的范围也没那么小。

现代科学界普遍的认识是，在太阳系外围有一个奥尔特云层，由水汽尘埃混合形成的大大小小冰块组成，也就是所谓彗星。那里是太阳系的边际，包裹着太阳形成一个半径约1光年的球。

当然这种“球”只是一种想象，那里的彗星种子据称达到10万亿颗之多，但分散在达1光年厚度的广袤空间，还是很稀疏的，稀疏得超乎人们的想象，只是相比连粒子都极其稀少的太空要浓密很多罢了。

正是这层奥尔特云相对人眼来说太稀疏了，因此才不会影响科学家们对太阳系外的观测，人们才可以看到太阳系外的几乎所有恒星、星系和星云；同时，人类发射的宇宙探测器也就能够一往无前地向太阳系外飞去。比如旅行者1号、2号，先驱者10号、11号，新视野号，在完成了太阳系行星考察任务后，都在向太阳系外飞去，科学家们几乎不会考虑它们会被这些小天体撞毁。

因为这种概率太小了，小到比中六合彩机会还要小很多。

所谓光年是一个距离尺度，就是光走一年的距离。具体地说，光每秒在真空中运动速度为299792458米（约30万公里），每天24小时为86400秒，根据计算光年的儒略年，每年为365.25天，也就是31557600秒，光运动一年的距离就达到约9.46万亿公里。

既然太阳系范围有1光年半径，对着太空亮一下手电筒，明天这束光当然就飞不出太阳系了，而是需要1整年的时间，才能够飞到太阳系的奥尔特云边沿，然后再飞出太阳系。

但问题是，光是会衰减的，光子运动在遇到各种带电粒子时都会发生交互作用，即被各种带电粒子反射折射和吸收，手电筒的光一射出去，就以每秒约30万公里速度运动，会在极短时间里与粒子碰撞反射吸收许多次，因此，这束微弱的手电光还不到一秒就消失了。

即便是在地球以外的宇宙空间，那里看起来是一种高度真空状态，但宇宙中没有绝对真空的地方，在太阳系内就更没有了，因此手电筒的微弱之光在太空也会很快消失。

一个光源发射的光子越多，光子能量越大，就能够传播越远，这就是越大的恒星的光能够传播越远，甚至上亿光年，都能够被望远镜看到的原因。而一个星系散发的能量更大，其光芒就传播得越远；伽马射线暴是最高能量的光，因此传播能够达到数十亿光年。

结论：手电筒发出的光会在不到一秒的时间里就消失了，永远也出不了太阳系。

关键词：带电粒子奥尔特云科学家们