射出一束光，關閉手電筒，光線一直傳播，還是消失了？綜述什麼是光？光的傳播結語

學過一些基礎實體之後，我們知道了宇宙中運動速度最快的物體是光，也知道了我們在地球上能夠看到的耀眼的星光，其實可能是那些星體在幾萬年以前發出的，經過了漫長時間的傳播才來到地球的上空，同樣的道理，我們在地球上揮着手電筒照向天空的時候，這些光也會進入到宇宙空間當中，去到我們不知道的地方，那麼它們是如何傳播的呢？

在了解光的傳播之前，我們先來回憶一下光的定義。在沒有接觸實體學之前，普通人基本上不會注意到光的存在，盡管我們的生活場景裡不斷會出現這種物質，它看得見，但是摸不到，打開手電筒會出現，關閉手電筒會消失，要稱呼它為一種物質總是覺得不那麼恰當。

光到底是什麼呢？這個問題其實由來已久，早在兩千多年前，古人就開始了對它的觀察和研究，關于光的特性所取得的第一個突破來自我們的先賢墨子，他所進行的小孔成像的實驗非常簡明地證明了光是沿直線傳播的。

而西方人得到這個結論要比墨子晚了200多年。在那個科學實驗思想落後的時代，雖然已經有了研究光的意識，但是研究範圍隻能局限于一些光學現象，并從中歸納得出一些淺顯的規律，而關于光的本質問題在很長時間裡都沒有好的推進。

在實驗科學落後的年代，光是什麼，和人是什麼、宇宙是什麼這樣的一樣，充滿了神秘色彩，哲學家們提出了各種各樣的解釋模型，來試圖描繪物質構成的真相。羅馬人盧克萊修第一個提出微粒說，認為光是由無數細小的顆粒組成的，他套用了德谟克利特的原子理論，認為光和大多數物質其實沒有什麼差別，在最基本的構成上都是微粒。

此後的幾千年當中，這個問題和與之相關的争論一直都在持續着，但是因為缺乏實證手段，是以并沒有取得實質性的進展，20世紀初，實驗科學取得了飛速進步，各種儀器裝置和研究手段層出不窮，實體學家在實驗室中慢慢解開了光的真面目。

光實際上是光子流外顯的結果，所謂的光子流其實就是電子在獲得了特定的能量之後發生運動，并且這種運動是有特定的頻率的，超過某個頻率，電子就以光的形态運動，低于某個頻率，則表現出其它的形态。

電子因為獲得能量大小的不同而在不同的頻段之間轉換的活動被稱為躍遷，比如我們的手電筒被打開的時候，就是電子受到外部能量的刺激，然後在短時間内形成特定頻率的運動，并在這個過程中釋放出高能量的光子，在肉眼的視覺成像中表現為高亮的光束，而我們在日常生活中看到的其它發光的物體其實本身是沒有光的，它們之是以可以被我們看到，是因為反射了太陽的光子。

是以說，光子就是真實存在的物質，雖然我們關上了開關，但是并不會是以消失，而是會繼續在空間當中活動，雖然會因為能量的不同而發生變化，但不會像我們直覺上看到的那樣徹底消失。

那麼光在傳播的時候到底是什麼樣的呢？首先，墨子的小孔成像以及後來的諸多科學研究都已經驗證了它最主要的一個特征，那就是沿着直線傳播。回想一下我們的生活中，還從來沒有見到過會拐彎的光線吧，太陽光線也是一樣，也正因如此我們在晴天的時候，才能在地面上看到自己的影子，如果是彎彎曲曲的光線，那麼透射出來的人像一定是有殘缺的。

其次，光是以波的形式傳播的，有人可能覺得奇怪了，不是剛才還說是沿直線傳播的嗎？怎麼現在又說是以波的形式傳播的呢？其實這是兩個不同的概念，光沿直線傳播說的是整個光子流的運動軌迹，而說它以波的形式傳播說的是組成這個光子流的所有電子，它們在空間中傳播的的時候是有着特定的頻率，這種頻率決定了它們的波長，波長又決定了它們的顔色。

下過雨之後，空氣中漂浮的水珠像三棱鏡一樣把太陽光分解，不同波長的光子被發射到不同的位置，是以才有了我們看到的五顔六色的彩虹，天氣好的時候總是能夠看到令人心情愉悅的藍天也是地球大氣對太陽光中的藍色光進行散射的結果。

一束光看起來很簡單，但是這隻是肉眼告訴我們的結論，在更精密的儀器下面，它們還有着更加複雜的内部構成，對于人類而言，它在完成照明之後好像就失去了意義，但是這束光本身不會是以而消失，在遇到阻礙物之前，它會在空間中一直傳播。