光源之所以能发光,是因为光源处的电子获得了额外的能量,电子在轨道之间跳跃,以波的形式释放能量,光就诞生了。 人类对光的研究可以追溯到古希腊时代,那时人们已经知道光的反射,但在那之后的很长一段时间里,人类对光的认识并没有进步。 直到 17 世纪,人类才开始深入研究光的本质,而波动理论和粒子理论的雏形才开始出现。
当我们用手电筒照射宇宙时,我们会发出一束光子。 这束光子会以光速朝着我们照亮的方向移动,只要没有遇到障碍物就会一直向前移动。 宇宙很大,我们照射到宇宙中的手电筒,大概率会遇到障碍物,可能是某颗恒星,也可能是遇到黑洞就被俘获了,永远无法离开黑洞。
如果不考虑障碍物,这道光束就无法到达宇宙的边缘。 光在真空中移动的速度是恒定的,在空气或其他介质中它的速度会更慢。 光速看起来很快,但实际上对于宇宙尺度来说太慢了。 银河系的直径大约有20万光年,光年就是光在一年内传播的距离。球形空间的直径约为900亿光年,这意味着从地球到达可观测宇宙的边缘需要450亿年!