製造一面立方體的鏡子，能否將光線留住？

許多熱愛科學的讀者肯定想過這樣一個問題，既然光線可以被鏡子反射，那麼我們能否製造出一面立方體的鏡子，然後向立方體鏡子內部注入光線，那麼這束光線就會在內部無限反射而被保留，一段時間後我們重新打開立方體鏡子，光線就會噴涌而出，理論上會發生這樣神奇的事嗎？

很多人可能要問如何才能將光線注入呢？注入的瞬間光線就會逃走，根本不會有那麼快的速度將立方體封閉。當然在這裡我們只是做一個假想的實驗，就像薛定諤的貓一樣，不會真實地去操作。如果你認為這個實驗在真空理想的環境下是可以實現的，那麼可能要讓你失望了，有兩個原因限制了這個實驗。

首先，我們要明白日常生活中電燈關閉後，光線是如何消失的。當一束光線產生後，光子可能會撞擊到牆壁，撞擊到地板，撞擊到人體，然後組成這些物質的原子核外的電子會吸收光子，一部分光子變成了熱能，並且原子會向外再次釋放能量更低的光子，當光子能量降低並且再次撞擊到物質，原子核外的電子捕捉到低能量的光子的概率就大大增加了，此時光子可能完全變成了熱能，不再向外釋放光子，這就是光線消失的原理。

那麼當一束光線被注入立方體的鏡子中時，也是同樣的道理，雖然光線會被反射，但也難以避免被損耗，光線變成了立方體鏡子的熱能，使得鏡子溫度升高，溫度升高的鏡子會向外散失熱能，並且由於溫度升高立方體鏡子向外輻射紅外線的能力也增強了（任何溫度高於絕對零度的物質都會向外產生輻射，常溫下主要表現為紅外線），這是第一個原因。

當光線在鏡子中發生反射時，光子在鏡子中繁雜凌亂的軌跡可能會導致光子相互撞擊，也就是說光線會被自己所影響，那麼當兩個光子相撞的時候，可能會導致光子的頻率變大，波長變短（單個光子也具有頻率和波長的說法），那麼此時光子可能會變成高能的光子穿透立方體鏡子而逃出，這是第二個原因。

雖然我們的想法很美好，但這個實驗從理論上也是無法完成的。關於將光線困住，有科學家就曾經利用下圖中這個裝置將光線困在一個耦合線圈內，據說光子可以在裡面旋轉100萬圈而幾乎不發生能量損失，這或許是目前留住光線唯一的辦法了吧！

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