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2022-2023学年山东省青岛市黄岛区高一下学期期末语文试题

阅读下面的文字，完成下面小题。

早在遥远的古代，人类就开始了对光的研究。我国古代《墨经》中就记录了8条与光有

关的知识，包括光的直线传播性和针孔成像等，但尚未明确涉及光的定义。17世纪以来，随

着科学研究的不断拓展，对光本质的认识可以分为波动说和粒子说两种针锋相对的说法。

1925年，法国物理学家德布罗意提出所有物质都具有波粒二象性的理论。随后，德国物理学

家普朗克等数位科学家建立了量子物理学说，大大拓展了人类对光的认识。

然而，宇宙中的光究竟从哪里来？这一问题至今仍令科学家争论不休。一般来说，宇宙

中只要有物质，就会存在温度，只要存在温度，就会产生热辐射，进而产生光。热辐射指的

是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。一切温度高于绝对零度的物体都能产生热辐射。

温度越高，辐射出的总能量就越大。当温度较低时，热辐射的主要形式是人肉眼不可见的红

外光；而当温度较高时，热辐射的主要形式则转变为人类肉眼可见的可见光。

根据必威体育精装版研究，宇宙中的光来自强引力。专家指出，新研究提出了一种引力子转化成光

子的可能理论机制和途径。引力子是物理学中一种传递引力的假想粒子。目前，科学家尚未

完全证实其是否存在。

在此前的研究中，科学家也提出过许多有关光的起源的假说。有些理论告诉我们，光的

诞生是一个复杂的过程。宇宙在大爆炸结束后，由于非常剧烈的时空膨胀，宇宙内仅仅剩下

了暴胀子场。通过重加热过程，暴胀子场衰变成了标准模型中的各种粒子，自然也包括光子。

由于那时的宇宙过于炽热，就如同一锅煮沸了的滚汤一般，此时的光子并不是可以自由传播

的光子，而是始终处于与其他粒子丰富的相互作用之中。因此，那时还不能说宇宙中有了真

正意义上的光。直到爆炸结束后约38万年，由于宇宙温度已经逐渐冷却下来，光子才开始在

整个宇宙中近乎自由地传播，宇宙中第一缕真正意义上的光随之诞生，也就是所谓的宇宙微

波背景辐射形成。1965年，天文学家彭齐亚斯和威尔逊意外地发现宇宙微波背景辐射。“大

爆炸余晖发出的微波背景辐射与你家的微波炉发出的微波一样，只是能量低得多，”史蒂

芬·霍金这么解释道，“不过，用它来加热比萨的话，只能加热到约零下270摄氏度。呃，

这连解冻都不行，更别提烹饪了！”

时至今日，大爆炸遗留的热量仍充满宇宙，围绕着我们，只是温度已然冷却下来。如今，

宇宙中的第一缕光已经变得十分微弱了，它已经变成波长非常长、肉眼完全不可见的微波了。

当我们使用老式电视的时候，电视因为接收不到频道而闪烁的雪花噪声光点之中，就有来自

那时宇宙大爆炸后形成的光子，作为宇宙大爆炸的余晖，使人们有可能获得很久以前宇宙诞

生时所发生的宇宙过程的信息。因此天文学家一直对它进行详细地研究，试图了解我们宇宙

的过去和未来。

相关研究表明，目前人类可观测宇宙半径约为465亿光年，也就是说，从地球望向宇宙

的人类，只能观测到约465亿光年以内的宇宙，这与光的传播速度密切相关。可观测宇宙，

也被称为哈勃体积，指的是一个以观测者作为中心的球体空间，这个球体空间的体积可以让

观测者采取任何可行的方式观测到该范围内的物体。但是，可观测宇宙中的“可观测”仅仅

代表理论上光线或是其他信号从物体传播到观测者的可能。光的传播距离是有极限的，同时

目前宇宙的年龄也并非是无限的。因此，光只能在有限的时间里，传播有限的距离，进而造

就了范围有限的可观测宇宙。

在宇宙诞生以来，假使光一刻不停地跑，也最多只跑过了138亿光年的距离。然而，可

观测宇宙的范围却并非是138亿光年，这是为什么呢？因为在宇宙暴胀时整个宇宙时空以指

数爆炸的形式不断增倍膨胀，在极短的时间内宇宙就产生了非常巨大的体积。我们可以试想

一下，假设宇宙正在膨胀，但光波还朝着地球的方向传播，这就好比一个人在机场的直行电

梯上，逆着电梯运行方向走。这个电梯就好比膨胀的宇宙空间，这个人就好比光波。所以，

即使这个人走到了你面前，他所走过的路径其实比你看到的要长得多，而他的出发点其实也

比你看到的要远上许多。因此，如果把膨胀效应考虑进去，则理论上可观测宇宙的范围约

465亿光年。

事实上，可观测宇宙的半径并非一成不变。因为光速是宇宙中最快的速度，在宇宙大爆

炸之后，部分宇宙中的天体因为距离地球太远，导致了其发出的光线到现在为止也未能到达

地球。在未来，这些光将有可能到达地球，进而拓展可观测宇宙的范围。

（摘编自李