地球因为自转而有了白天和黑夜。在很长的一段时间内，人类都被黑暗所吞噬，直到人们学会了使用火。后来爱迪生发明了点电灯。我们又从对火的依赖转变成了对电的依赖。
每次看到头顶五彩斑斓的灯光，你是否好奇过，光到底是什么？那些光是怎么产生的？当你走入小巷，没有路灯一片漆黑，你打开了手电筒。那束光照得很远给了你所有安全感。但是当你关闭手电筒，光就会立马从视线里消失，但是它真的消失了吗？
光的研究史
对于光的研究，大概可以追溯到多年前，那个百家争鸣战火纷飞的年代。主张兼爱非攻的墨家也同样擅长器物的制造。墨家的代表人墨子对光进行了一系列的研究并且制作出了世界第一个小孔成像的装置。
通过这一个装置，他得出了光是沿直线传播的结论。虽然这个结论在现代看来十分简单且基础，但是无疑是开创了先河。
后面的两百年之内，著名的数学家欧几里得将光的研究理论系统化，编撰成了一部《光学》。在这本书当中同样提出了光是直线传播的这一理论。除此之外，他将数学和光学结合在了一起，用了自己擅长的数学方法来证明了光的反射。但是他无论如何也想不明白天上的星星是怎么回事。
从这里我们不难看出，古代我们对光的研究，其实都停留在总结规律的层面上，而并没有想到去探讨它的本质。从本质上来解释，一闪一闪的星星不过是人类肉眼所接收到的地球之外的天体发出的光罢了。
直到一位罗马人打破了这一现象，他就是卢克莱修。作为德谟克利特原子论的狂热支持者，他跳出了规律的圈，选择去研究光的本质。他得出结论，光是由微粒组成的。这是微粒说最早的代表。虽然这在当时被认为是无稽之谈，但也无疑将人们的视线带到了光的本质上去。
之后许多的科学家都在光的本质研究上取得了非常大的成就。皮埃尔伽桑狄提出了光的粒子说。兼修光学的牛顿继承了这一学说，并提出了光与波粒二象性。在他的试验中，他的三棱镜将一束光分解成为了七束颜色不一样的光。这体现了折射率的差异带来的视觉差异。
其实严格意义上来说不仅仅分解出了七种色彩，还有紫外线与红外线。只是当时的科学技术还太局限。光的波动说不被人们所相信，但是引发一系列的科学界大佬研究，并且都得到了证实。比如说托马斯杨的双缝干涉试验，博科测量光速发现光的速度会受到介质的影响。麦克斯韦曾预言，光属于电磁波。
直到年，光电理论出世。后来量子论得到了快速的发展。爱因斯坦成为人们接受真相的最大功臣。
光到底是什么？
爱因斯坦提出的光电理论被认为是对光的最好解释。我们都知道世界上的所有东西都是由原子构成的，数不清的原子构成一个能被我们肉眼看到的事物。
在爱因斯坦的光电效应中，从原子的角度对光进行了解释。一个原子是由原子和还有环绕着原子核运动的电子组成的，电子的排列是按照能级进行的。当原本安然无恙的物体受到来自外界的光的照射，就会让原子核外原本排列有序的电子发生跃迁现象。电子的能级，如果是从低跃迁到高就会吸收能量，相反，如果是从高到低就会释放出能量。这些能量的产生就是光的产生。
跃迁现象还分为了受激跃迁与自发跃迁。我们平时常见的，电灯或者手电筒发出的光就属于受激跃迁。电为光不断地输送能量，就可以一直输出光子。
我们在白天所能看到的物体，其实都是通过受激辐射产生的。我们的太阳有巨大的能量，它将无数的光子散发进宇宙，而后抵达地球。世间万物的电子受到刺激进行跃迁，发出光子。也就是说，我们看到东西，其实都是那个物体所反射的光线。这很好理解，就比如在漆黑的夜晚，你突然打开手电筒去照墙，墙的原子受激跃迁，整个墙都会感觉很亮。
除了受激辐射，光还会产生于自发辐射。光子就是电磁波，宇宙中所有温度超过绝对零度的东西都会释放电磁波。绝对零度只是一个概念，事实上宇宙中很难真的存在绝对零度的区域，因此所有东西都在辐射电磁波。
值得一提的是一些能够自己发光的动物，比如说萤火虫。他们会自己发光，但是动用的是自己身上的能量，因此这也在受激跃迁的范畴，而不是自发跃迁。
可见光和不可见光
看到这里你是否会有疑问，我为什么就感觉不到物体自身会发光呢？举个例子，红外监控。即使在一片漆黑的房间，我们依旧可以看到人在里面活动。
那是因为光分为了人类肉眼可见的光和不可见的光。
其实，我们的眼睛只能观察到光谱中很小的一部分光。世界上还有许多其他的光，我们是不能看见的。比如x光线、微波之类的。这些都被划为光的范畴，你也不必觉得难以置信。光是电磁波，是电磁辐射，它不仅是一种微粒，还具有波的性质。就像我们平时看到的海浪一样。
海浪有大小之分，那光波也会有大小之分。光波的大小我们称为波长。海浪会有节奏的拍打沙滩，光波也会有自己的频率。光波能量的大小我们就可以从波长和频率来判断。如果波长比较长，频率比较低，那它的能量就比较小。就像你开着船面对很剧烈的海浪，消耗的能量会很大，当海面较为平和，你也就不用消耗很大的能量去掌控。
之所以有那么多不一样的光，就是因为各有各的波长和频率。医院里常见的x光属于很短的波长，说明它有着非常大的能量。而我们平常所说的无线电波就有很长的波长。但是无论是过于长的波长还是过于短的波长，我们肉眼都是看不见的。
因为我们的视网膜只能够接受很小范围内的波长，能够被视网膜接收的波长的光，我们就将它称为可见光，可见的光因为波长不同而有了不同的色彩。不可见的光我们虽然不能看见，但是的确是真实存在的。
我们前面说到的自发跃迁，波长比较长，光子的能量就很弱。所以我们只能借助仪器去观察。我们看不见紫外线，但是我们还是会打伞会涂上防晒避免它们对皮肤的伤害，我们看不见红外线，但是我们也真真切切感受着它的温度。整个世界都充满着光，整个宇宙也都无时无刻不在辐射着全光谱的光。
光子的旅程
现在我们可以解答那个问题了。如果关闭了手电筒，光是否会消失。我们知道了光是实实在在存在的粒子，将手电筒对着天空，光会被空气吸收一部分之后，大量地冲向宇宙。手电筒所发出的光会以每秒钟30km的速度前行。我们之所以关掉灯之后再也看不见光，是因为它们朝着更远的方向行进，我们的眼睛再也捕捉不到，但它并没有消失。
光是电磁波，是交互变换的电磁场。因此即便没有介质，它们依然可以保持光速前行。这里要提到希格斯场这一概念。希格斯场是一种假象的量子场，它遍布全宇宙。它的名字来自于物理学家彼得·希格斯的姓氏。
在希格斯场的理论支持中，一些基本粒子会受到希格斯场的作用而获得质量。但是光不存在静止的能量，因此希格斯场不会与光发生相互作用，它在真空的传播就不需要能量来维持，速度也不会有所降低。
这些光子可以穿过大气层，脱离地球。它们在不同的空间里自由地传播，如果没有被其他物体吸收，就会永远存在于宇宙中。我们都知道一个关于光的长度单位，光年。即，光在宇宙里行进一年的长度。已知我们太阳系的半径为一光年，那么只要不被吸收，它们就会冲出太阳系。再过个几万年，这束光能冲出整个银河系。
同样的道理，我们在地球上可以接收到亿年前的光子。那就是宇宙微波背景辐射。宇宙大爆炸之后的38万年，宇宙微波背景辐射产生了，这是第一批可以自由传播的光子。
只不过因为整个宇宙空间在不断地膨胀，所以这些光子的波长在传播的过程中越来越长。到达地球这里时，我们已经无法用肉眼看到了，只能借助射电望远镜去探测。这些会永远在地球存在，只是波长越来越长，能量越来越低。
当然宇宙里有一个非常极端的空间，就是黑洞。如果光子跑进了黑洞里，它们就很难在那个扭曲的空间逃出来。
光能够到达宇宙的边缘吗？如果宇宙不膨胀的话，还是可以的。但是事实上宇宙一直都在膨胀，它膨胀的速度超过了光速。我们现在能看到的宇宙，也不过是百亿年前的录像了。
此外，光还会产生散射。我们在使用手电筒的时候，可能会看到一束光柱。这是由于空气里有着许多漂浮着的杂质，而光通过这些空气，会被散射，我们的眼睛就可以接收到散射的光。但是如果是在月球上，宇航员打开手电筒，就不会出现光柱。因为月球表面是真空环境。光线只会进行直线传播，没有散射的效果，光柱就不会出现。
结语
光子是一种电磁波，真实存在于这个世界的微粒，从光源出发，光波的形式，飞向浩瀚宇宙。它们无限期地旅行，直到被介质吸收。因为能量守恒定律，光子永远不会被蒸发到无影无踪，它既不能凭空忽然出现，也不能突然地消失，它只是会转变成不同形式的能量。
光子就像是时间里的一个事件，无论发射源是怎样的结果，它都会继续发生。它不需要记得自己来自哪里，所以也不会在光源消失的时候选择消失。
光不需要储存信息，因为它本身就是信息。就像那么多星光一样，即便源头已经不在，我们依然可以看它所诉说的故事。
