光有尽头吗?手电筒光能射到月球?
地球上打开手电筒月球竟然看得见光亮,人类肉眼可以看见月球表面,真的是太酷了,你敢相信这是真的吗?独行月球这部电影做到了!当然从科学的角度来看,这显然是不科学的,那么独行月球这部电影中有哪些不科学的地方呢?请认真看完教书匠科普的系列视频内容,让你一边看电影独行月球,一边学习更多科普知识。这是盘点独行月球这部电影中有哪些不科学的地方的系列视频第一期。地球上打开手电筒,月球上真的能看得见光亮吗?要回答这一问题,我们还得从地球与月球之间的距离,光的传播路径与传播速度来讲起,从理论上分析地球上的光照射到月球的时间到底要多久?独行月球这部电影中,地球上打开手电筒月球竟然看得见光亮,到底是不是真实的呢?众所周知的是月球是地球唯一天然卫星,月球为地球的昼夜贡献了力量,月球已经围绕地球旋转了数十亿年而不离不弃,真的让人类很感动。但事实上月球与地球距离一直在不断变化,除了以每年2厘米速度远离地球外,还与地球直线距离时近时远,每年都会经过13个近地点,接着经过13个与之对应的远地点,这样月球与地球的距离总在这13个近地点和13个远地点依依惜别又难舍难分。虽然月球与地球平均距离为384403.9公里,但在二零一九年里月球与地球最近距离为356762公里,最远距离为406556公里。如果我们按照月球与地球平均距离为384403.9公里来算的话,光速为299792458米每秒,可得到光从地球到月球需要1.28秒,如果按照2019年月球与地球最近距离为356762公里来算的话,可得到光从地球到月球需要1.19秒的时间。换句话说从2019年的月地距离来看,光从地球到月球最快是1.19秒,几乎在人的一眨眼之间功夫就可以目击月球了。因此从理论上来说,电影独行月球中关于地球上打开手电筒月球竟然看得见光亮是可以实现的。但现实是残酷的,月球离我们地球虽然说只有38.4万公里,其实这个距离还是相当遥远的了,打个简单比方来说,太阳系当中有八大行星,把这八大行星塞到地球跟月球之间也是完全可以的,甚至不是那么拥挤。那么假如在地球上用手电筒照射月亮的话,光线能到达月亮吗?理论上说是可行的,但实际上是做不到的。这里面涉及到光到底有没有尽头这一问题?按照理论来看,光是有源头但没有尽头的,只要没有物体阻挡,那么光可以射到无限远的地方,只要我们人类在地球上打开任何光源,都可以射向宇宙中的任何地方,听起来真的很酷哦。不过光虽然没有尽头,但在现实之中光发出后往往被空气发散,不能聚焦的光就会被削弱,其光照的力度不够就无法穿透宇宙中的空气。大家有没有发现,当你打开手电筒时,光源在手电筒的一侧是聚拢的,但是照射出去后发现光变粗了,光照的面积更广了,这其实就是被空气发散了甚至被吸收了一部分。我们来看一下手电筒的发光原理,其实是在手电筒的内部有一个小灯泡,电流通过灯丝的时候发热发光。在小灯泡的周围是一个凹面镜,将光以聚拢的形式发射出去,所以用手电筒照射的时候,才会感觉是一道光线,这就是我们常说的一束光。也就是说,原本灯泡发出的光,其实是杂乱无序的,只有通过凹面镜来聚拢一束光照射出来,但照射出来后会被空气发散和吸收,如果空气质量较高的话,光被发散和吸收的可能性更高,比如大雾天气光照的穿透力就弱,相对应照射的距离就更短了。所以说手电筒的光虽然在肉眼中看到的能照射到很远很远的地方,但是手电筒的光束是因为凹面镜聚拢才能照得更远更亮,但是如果在照射的途中,遇到空气的发散和阻力作用,光的能量会被消耗光波会被削弱,照到更远的时候是没有光了,所以说按照常理来看,独行月球这部电影中,地球上打开手电筒月球竟然看得见光亮是不现实的,当然独行月球就是一部科幻电影,而不是科普片就当电影看就可以了。那么有人要问了,地球上的光可以采取科学技术直接照射到月球上去吗?这个问题涉及到另外一种光,这种光叫激光,激光是可以照射到月球上去的,比如丈量地球跟月球的距离,就是当年美国靠激光来做到的。我们在下一期视频中来讲人类是如何通过激光测出地球与月球的距离的,下一期再见。