手电筒这种照明工具是居家常备之物，相信大家在小的时候都没少玩过，在漆黑的夜里，我们瞄准外太空，打开手电筒，就可以看到一道明亮的光束笔直地指向天空深处，而当我们在关闭手电筒的一瞬间，这道光束也就马上消失了。于是我们的心里不免会冒出一些疑问，例如：如果我们打开手电筒朝着天空照射1秒后关闭，这道光束到底是消失了还是继续在外太空飞行，如果是后者的话，手电筒发出的光能否飞到宇宙边缘？
在讨论这个问题之前，我们有必要先来简单了解一下光到底是什么。在1887年的时候，著名物理学家海因里希.赫兹（他首次证明了电磁波的真实存在）发现了一个有趣的现象——光电效应。简单地讲，光电效应就是当特定频率的光线（电磁波）照射在某些物质上，在这些物质内部的电子就会因为得到了光的能量而挣脱原子核的束缚，从而形成电流。
这个有趣的现象马上引起了科学家们的兴趣，纷纷开始做起有关光电效应的实验，实验做多了，一个令他们无比困惑的问题就出现了，那就是他们发现当光的频率低于某个特定的值时，不管这束光的强度有多大，照射时间有多久，都不会发生光电效应。
要知道在那个时候，科学界普遍认为光就是一种电磁波，而根据经典电磁理论，光的能量是由光的强度决定的，并且光的能量是可以累积的，因此只要光束足够强，又或者光束的照射时间足够长，那么就肯定会发生光电效应，但实验却证明事实并非如此，于是矛盾就产生了。
为了解释这个问题，当时的科学家们提出了不少的理论，但都无法做出完美的解释，直到1905年，著名物理学家爱因斯坦才彻底解决了这个问题，他在《有关光的产生与转换的一个试探性观点》一文中指出，光是由一个一个的光子所组成，而这个光子就是光的最小单位，它是具有粒子性的，其能量与光的频率成正比，而与光的强度无关。
爱因斯坦认为，由于电子一次只能吸收一个光子的能量，而光子的能量又与频率成正比，当光子的频率低于某个特定的值时，电子就得不到足以挣脱原子核束缚的能量，因此就无法产生光电效应。
因为爱因斯坦提出的“光具有粒子性”与当时经过千锤百炼的光的波动理论相互矛盾，所以该理论一经提出马上就遭到了众多科学家的质疑甚至是反对，其中就包括著名的实验物理学家罗伯特.密立根（他首次测出了电子电荷的数值），为了反驳这个理论，他花费了大量的时间来做了很多有关光电效应的实验，但有意思的是，在1916年的时候，罗伯特.密立根宣布他的实验结果最终证实了爱因斯坦是正确的……
（图为罗伯特.密立根）
于是爱因斯坦在1921年因此而获得了诺贝尔物理学奖，而罗伯特.密立根也紧随其后，在1923年，他也获得了诺贝尔物理学奖。
通过以上的了解，我们知道了“光具有粒子性”是经过众多科学家的不懈努力而得出的可靠结论，所以我们可以据此简单地认为，当我们瞄准外太空，打开手电筒时，不管是朝着天空照射1秒后关闭，还是1个小时后关闭，其实都是手电筒向外太空发射了大量的光子。而从粒子的角度来看，光子是一种质量（静止质量）和电荷都为零，并且半衰期无限长的基本粒子，这就意味着，只要没有受到阻碍，手电筒发出的光就可以一直在外太空中飞行。
但我们都知道，地球大气层里弥散着大量的物质，可以想象的是，手电筒发出的大部分光子都会被这些物质吸收，甚至还可能出现它们还没有跑出地球的大气层就“全军覆没”的情况。当然了，在很走运的情况下，还是会有少部分光子可以“逃”出来，但外太空并不是想象中的空无一物，所以说这些光子也很可能在漫长的飞行中被宇宙中的其他物质所吸收，也就没有机会到达所谓的宇宙边缘了。
可能有人要问了，假如手电筒发出的某些光子能够完美地避开所有的障碍，那么它们到底能否飞到宇宙边缘呢？
很遗憾，答案依然是否定的，这是因为我们所处的宇宙是处于一种膨胀状态，并且距离越远膨胀的速度就越快，在这种情况下，那些离我们非常遥远的天体就会以超过光速的速度远离我们而去。而因为光子的速度是恒定的光速，所以即使是这些光子能够完美地避开所有的阻碍，它们也只会无休无止地在宇宙空间中飞行下去，永远都无法飞到宇宙边缘。
值得一提的是，正是因为这个原因，在人类没有拥有超光速或者超空间技术之前，我们都会一直被困在可观测宇宙之中，并且在这个范围内的星系还会越来越少。
好了，今天我们就先讲到这里，欢迎大家关注我们，我们下次再见`
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