激光再宇宙中能量會(huì )遞減嗎？太空中發(fā)射激光在無(wú)限遠的地方有殺傷力嗎？

激光在宇宙中的能量也是會(huì )衰減的。這里面有3個(gè)基本情況需要說(shuō)明：

1。星際塵埃對激光的散射

與我們平常想像的窗明幾凈的感覺(jué)不同,其實(shí)宇宙空間并不是很干凈的真空，而是有一些星際塵埃漂浮在空中，但激光路過(guò)星際塵埃的時(shí)候，會(huì )被星際塵埃散射，這就引起激光能量的衰減。這就好像在你大霧天打開(kāi)手電筒,在遠處看手電筒的光就很弱。

2。宇宙膨脹對激光波長(cháng)的紅移

如果考慮一個(gè)很極端的情況，假設激光在宇宙空間傳播了很遠的距離，那么宇宙的大尺度上的空間膨脹會(huì )把激光的波長(cháng)拉長(cháng)。總的說(shuō)來(lái)就是，因為宇宙空間的膨脹，藍色的激光最后會(huì )變成紅色的激光。激光顏色的變化（紅移）也代表了激光能量的衰減。因為根據愛(ài)因斯坦的光量子的能量計算公式可以知道，光子的波長(cháng)越長(cháng)，能量就越?。ó斎贿@個(gè)能量是局部觀(guān)察者測量到的。）

3。激光光斑的變大

在真實(shí)的激光發(fā)射中，激光是一種高斯光束，它雖然看起來(lái)很細，但隨著(zhù)傳播距離的變大，激光的光斑會(huì )越來(lái)越大，單位面積上的光能量降低。這就好像我們夜晚用手電筒照遠方，越遠的地方光斑越大。激光的發(fā)散角很小，但這不表示它真的不發(fā)散。

這個(gè)事情是會(huì )真實(shí)發(fā)生的，在我們國家的空間引力波探測計劃“太極計劃”中，一個(gè)衛星上的激光要打到幾百萬(wàn)公里外的另外一個(gè)衛星上。在那里，激光光斑的擴大也使得接收到的光強很弱，這是一個(gè)技術(shù)難題。