當光被發射出后，它就一定會被吸收嗎？

如果一個原子吸收了一個光子，很明顯這個光子必定是由另一個原子或分子在更早之前發出的。另一方面，如果一個原子發出一個光子，這是否意味著它在未來必須要被另一個原子吸收呢？

從直觀上來說，這似乎是一種非常奇怪的想法，好像如果沒有一堵用于照射的墻，手電筒就不能發光一樣。然而，物理學似乎暗示如果吸收光子就必定會發出，如果發出光子就必定會吸收。所有這一切都可以歸結為物理學的時間對稱性，這也是物理學大師理查德?費曼（Richard Feynman）的博士論文所研究的話題。

物理學大師費曼，被譽為三大物理學全才之一

物理學的一個基本思想就是物體之間的簡單交互在時間反演下是對稱的。例如，假設你做了一個兩個臺球互相碰撞和反彈的視頻。如果你倒著播放視頻，這仍然看起來就像兩個臺球碰撞的情景。

對于一個簡單的交互，沒有辦法確定哪一個版本的視頻是“向前”，哪一個是“向后”。當把這個應用到電子和光子之間的相互作用時，吸收一個光子看起來完全就像發出一個光子的“倒放”。這意味著如果一個光子被吸收就必定會被發出，由于時間對稱性，發出的光子就必定會被吸收。

如果你考慮天文距離，這個想法還會變得更加離奇。如果你抬頭仰望夜空中的仙女座星系，你所看到的光已經傳播了大約250萬年之久。這意味著在250萬年前由仙女座星系中的一顆恒星所發出的一個特定光子必定以某種方式“知道”它將到達你的眼睛。事實上，由于相對論，從光子的角度來看，你的眼睛在恒星發出它的一瞬間就吸收了它。你可能會回避這種想法，但是如果我們反演這件事，你就沒有疑問你所看到的光是在250萬年之前發出的。在相對論中，這兩個是相同的，因為因果關系取決于你的立場。

物體之間的簡單交互在時間反演下是對稱的

費曼的研究所顯示的是，盡管這很奇怪，但所發出的光被吸收的要求并不違反因果關系，這被稱為惠勒-費曼吸收體理論（Wheeler–Feynman Absorber Theory）（費曼是約翰?惠勒的教學助理）。然而，這個模型存在一些問題。特別是費曼假定電荷不能自我相互作用。換言之，電子不能放出光子，而只是之后重吸收它。當然，沒有真正的原因使得這個被禁止，但是如果在這個理論中這樣假定，將會使得相互作用出現分歧并且模型失效。這使得費曼最終放棄這個模型，但它深刻地影響了他對量子電動力學的發展，他因后來這項工作而被授予諾貝爾物理學獎。

因此發出的光子必必定會被吸收嗎？我們不確定，但我們不能排除這個想法。這可能是當我們觀測從最遙遠的星系發出的光之時，我們探測到的光子僅僅只是一路旅行到達目的地而已。

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