當(dāng)把全密閉屋子里的燈關(guān)掉，光線跑去了哪里？

回答這個(gè)問(wèn)題，我們需要先了解這么幾個(gè)問(wèn)題：第一，光線是什么？由什么組成？第二，光子是什么？第三，我們?yōu)槭裁磿?huì)看到光？先說(shuō)這幾個(gè)問(wèn)題，可能說(shuō)著說(shuō)著就會(huì)有新問(wèn)題跳出來(lái)。

光是什么？光是電磁波或是電磁輻射，我們知道電磁波根據(jù)波長(zhǎng)劃分有這幾種：無(wú)線電波、微波、紅外線、可見(jiàn)光、紫外線，而X射線與伽馬射線一般被認(rèn)為是放射性輻射，雖然它們也都是電磁波，而且是高頻電磁波，對(duì)人體傷害極大。人肉眼所見(jiàn)的是可見(jiàn)光波段的電磁輻射，而其它波段的電磁波人的肉眼是看不見(jiàn)的，但并不是說(shuō)它們不存在，它們是存在的，就在我們周圍，密密麻麻。

光或者說(shuō)電磁波由什么組成，這個(gè)事情牽扯出科學(xué)史上曾發(fā)生過(guò)的一些大事，這些事情發(fā)生于20世紀(jì)初，與之相關(guān)的人物都是物理書上重要的人物，那種少了他們物理書能薄一半的人物。“光電效應(yīng)”、“波粒二象性”、量子力學(xué)的發(fā)展，讓世人對(duì)光的理解更上了一個(gè)層次，原先科學(xué)家們一直對(duì)光到底是波還是粒子而爭(zhēng)論不休，經(jīng)過(guò)這些科學(xué)家的討論，在那時(shí)有了定論，即一切物質(zhì)都具有“波粒二象性”，光當(dāng)然也不例外。所以說(shuō)，光由粒子組成，我們稱“光子”，這是從粒子性來(lái)闡述它。

光子是什么？光子是光的載體，就是電磁輻射的載體，也是傳遞電磁相互作用的媒介粒子，光子有一些不符合常識(shí)的特征，比如這些：沒(méi)有靜止質(zhì)量，運(yùn)動(dòng)速度光速，而且光子從誕生時(shí)刻起運(yùn)動(dòng)速度就是光速，無(wú)需加速過(guò)程。光子雖然沒(méi)有靜止質(zhì)量，但仍然有能量、動(dòng)量、動(dòng)質(zhì)量。

我們?yōu)槭裁纯梢钥吹焦?，這是因?yàn)楣庾訑y帶的能量撞擊到視網(wǎng)膜上，由大腦進(jìn)行合成，在腦海里形成的“實(shí)時(shí)圖像”，其實(shí)并不是真正的實(shí)時(shí)，仍然是有極其微小的延遲的，具體視網(wǎng)膜是如何工作的，這就是生物學(xué)上的問(wèn)題了，在此就不多贅述。

在全封閉的屋子里打開(kāi)手電筒，屋子被照亮，這是因?yàn)楣獾姆瓷渑c散射作用，使屋子里布滿了光子，才有機(jī)會(huì)到我們的瞳孔里，如果將燈關(guān)閉，屋子會(huì)瞬間暗下來(lái)，那之前的光子哪里去了呢？答案很簡(jiǎn)單，被物質(zhì)吸收了，我們說(shuō)了，光子具有能量，光子被物質(zhì)吸收了這個(gè)過(guò)程其實(shí)就是光子攜帶的能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程，那能量是被什么吸收了呢？被電子吸收了，原子核外的電子吸收了光子的能量就會(huì)轉(zhuǎn)移到高能級(jí)軌道上，當(dāng)然光子也可能會(huì)被原子核吸收，那么多的東西在吸收光子，加上光子的運(yùn)動(dòng)速度又如此之快，所以很快位于可見(jiàn)光波段的光子就消失了，眼睛自然也就看不到了。

有多快呢？舉個(gè)例子就很明了了，我們假設(shè)在一個(gè)10平米左右的房間里，房間里的墻壁被反射率為80%的鏡子鋪滿，無(wú)縫銜接，我們?cè)偌僭O(shè)屋子內(nèi)部為真空或幾近真空的環(huán)境，那么在關(guān)燈以后，屋子多快會(huì)暗淡下來(lái)呢，大約50ns左右，這個(gè)時(shí)間差人是無(wú)法察覺(jué)出的，所以也就是一瞬間屋子就黑了，為什么這么快呢，因?yàn)楣馑偬炝?，一瞬間的時(shí)間它都不知道反射多少次了，光子那點(diǎn)能量早就被吸收完了。但有一點(diǎn)需要注意，那就是我們?nèi)庋劭吹降氖强梢?jiàn)光，會(huì)不會(huì)雖然可見(jiàn)光消失了，但其它波段的光未消失呢？這當(dāng)然是正確的，比如紅外波段的光，它就會(huì)停留一會(huì)兒，紅外波段的光人的肉眼是看不到的，所以也就不會(huì)察覺(jué)到它是在慢慢消失。

如果把密閉屋子墻壁全部換成100%反光的材料（不存在）且無(wú)縫連接，那束光會(huì)一直在里面反射嗎？這需要加一個(gè)前提條件，就是沒(méi)有空氣，為什么要加這個(gè)條件呢？因?yàn)槿绻锌諝獾脑?，空氣塵埃也會(huì)把光子能量吸收完，所以必須附加這個(gè)條件，然而這樣的條件是不存在的，討論假想中的狀況就沒(méi)多大意義了。