宇宙中的光子既是一種能量的載體，也是一種基本的粒子。在粒子的標(biāo)準(zhǔn)模型中，光子同電子一樣都是不可再分的，且光子是一種傳遞傳遞電磁作用力的媒介粒子。那么，宇宙中的光子的最終的結(jié)局又是什么呢？

原子模型

大部分的光子的產(chǎn)生與消失是一種逆反的過程

我們知道原子核外分布著許多電子，這些電子是按一定的能級(jí)在原子核外。我們把距離原子核較近的電子軌道能級(jí)叫做E1,把距離原子核較遠(yuǎn)的電子軌道能級(jí)叫做E2,原子在收到高能量的受激輻射后，高能級(jí)的電子向低能級(jí)的電子躍遷會(huì)伴隨著能量的釋放，這種向外釋放的能量就是光子。光子的能量為E1-E2。

而光子的消失大部分是被其他物質(zhì)所吸收，像太陽這樣的恒星通過核聚變而通過光子向外發(fā)射能量，照射到宇宙塵埃及較大的星體時(shí)的光子被當(dāng)作一份能量被吸收。從微觀尺度上來看，光子被吸收的過程是原子核的核外電子像高能級(jí)躍遷的過程。

電子能級(jí)躍遷

而被向黑洞這樣的天體捕獲的光子將完全被吸收，再也不會(huì)被通過電子的躍遷被發(fā)射出來。因此，黑洞不往外發(fā)射光，我們看到的真實(shí)黑洞是漆黑一片的。

在太空中，理論上所用的空間都是真空的，如果光子不被其他天體及宇宙塵埃等等吸收，那么光子將永遠(yuǎn)地留在太空中遨游，永遠(yuǎn)不會(huì)消失。

黑洞捕獲光子

這里補(bǔ)充一點(diǎn)，核外電子并不是受到激發(fā)后才會(huì)向外釋放光子，通常情況下，高于絕對(duì)零度的物質(zhì)都會(huì)發(fā)生電子躍遷，并且向外釋放光子。但是這種光頻率較低，波長(zhǎng)較長(zhǎng)，也就是說能量比較低，可能不會(huì)被我們眼中直接看見。

人類利用光子的無線傳播來測(cè)距

哈勃望遠(yuǎn)鏡觀察遙遠(yuǎn)星系

我們知道，光是一種電磁波，人類利用電磁波的反射來進(jìn)行物體間的測(cè)距，小到實(shí)際生活中兩個(gè)城市之間的距離，大到天體星球之間的距離，比如地月之間的距離。

阿波羅11號(hào)使用的激光角反射鏡測(cè)量地月

很早之前美國(guó)的阿波羅探月計(jì)劃中，美國(guó)人在月球的表面放置了一面比較大的鏡子，在地球上發(fā)射了一束脈沖激光，大概等待了2.5秒接收到了返回的激光信號(hào)。這算是人類利用光的無線傳播的最簡(jiǎn)單有效的應(yīng)用了。我們可以想象，如果讓一束激光不打中月球上去，讓它往深邃無窮的宇宙打去，那么它會(huì)離我們無限遠(yuǎn)去，變得越來越暗淡，直到消失在我們的眼中。但是，真空中的光子會(huì)一直傳播下去，永遠(yuǎn)不會(huì)消失。