白天將光裝進袋子裡，晚上開啟怎麼不見了，它到哪裡去了？

這是本是一個常識的問題，過去就討論過，許多人還是一直鬧不明白。其實許多人都知道，不管用什麼容器也裝不住光，但這個問題的實質就是：光為什麼裝不住呢？

理論上，可以像裝水一樣把光也裝起來

如果裝水的容器能夠做到滴水不漏，那這水就可以永遠保留。就像有人藏在地窖裡的酒，過了50年，那瓶酒還在那，而且越來越香醇。

不過酒又並非完全是水，而是水和乙醇的混合物，乙醇揮發昇華比水大多了，因此要求容器密封度就更高，但存久了，再密封的罈子也會跑掉一些。

理論上如果有一個光子都不漏的容器，將光裝在這樣的容器裡，就可以永久儲存。不過光可不比水，也不比酒精，其又小又輕逃跑的速度又快，要找到能夠裝光的容器就不可能像裝水那麼容易了。

那麼，我們這個世界上存在“滴光不漏”地裝住光的容器嗎，我們耐心地看下去就知道了。

光的基本性質

光是我們日常眼睛可以看到一切的媒介，也是一個物理學名詞。沒有光，我們的眼睛就白長了，就成了睜眼瞎。光的本質是一種處於特定頻段的光子流，光源之所以發出光，是因為其電子獲得額外能量，以波的形式釋放能量。

光具有波粒二象性，即它即是粒子，也就是光量子，統計學意義上又是以波的方式運動，就是大量光子運動呈現出波的狀態。光沒有靜止質量，靜質量為零，但有能量、動量、動質量。根據愛因斯坦質能方程，可以計算出光子的動質量。

質能方程可推導光子動質量：E=mc^2=hv；由此光子動質量m=(hv)/c^2。這裡的m為光子質量上限，h表示普朗克常量（h≈6.626*10^-34J·s或4.136*10^-15 eV·s），v表示任意電磁波的頻率，c為光速。就是說光子頻率越高，其質量越大。

光子一出生就不會停住，而是以每秒約30萬千米的速度運動（真空光速）；光子的體積上沒有定論，但可以認為是已知世界最小的，大於普朗克尺度（1.6*10^-35m）；光子是四大基本力中電磁相互作用力的媒介，也就是說電磁力是依靠光子來傳播的。

光子可以與任何參與電磁作用力的物質發生作用，透過與各種物質互動作用後發生吸收、反射、折射、衍射，我們才能夠發現各種各樣的物體，以及這些物體的顏色。目前唯一不發生作用的就是暗物質，因此迄今人們無法知道暗物質是什麼樣子。

光其實就是電磁波，包括無線電波（長波、中波、短波、微波）、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ射線等等，它們都是依靠光子為傳播媒介，因此都是光在不同波段和頻率的表現。而我們今天討論的光，主要是指可見光，就是我們肉眼能夠看到的光，波段約在380nm~780nm之間。

什麼“罐子”能夠裝住光？

根據光和光子的性質，我們就可以推斷出要裝住光而又不“貪汙”材料，需要具備以下幾個性質：不帶電、不吸收光子、極度密封。要做到這幾點，這個容器就必須用非我們認知的物質製造，而且這種物質要對光反射率達到100%，密封度要不能漏掉1個光子。

這種材料在我們世界是不存在的。因為所有我們認識的物質都是由原子組成，而原子都由帶正電的質子和帶負電的電子組成，光子都能夠與這些物質發生作用，所以“貪汙”現象是不可避免的。

簡單地說，這個容器只需要做到兩點，一是找到或製造出全反射的物質；二是用這種物質做成一個沒有任何隙縫的容器。可惜這兩點也做不到。

而朋友們用所謂袋子裝住光就更是把問題想得太簡單了。你是用什麼袋子呢？牛皮袋還是麵粉布袋？或者是反光塑膠袋？這類袋子一接觸光，光子就都與組成袋子的帶電粒子發生作用，轉化為能量了。因此袋子對著太陽曬，就會發熱。

各種材料的反射率

理論上沒有對光或輻射100%吸收或反射的物質，也就是說任何物體（除了黑洞）都不可能將光全部“貪汙”掉。在宇宙空間，除了黑洞，天體物質都會反射光，而光源就是恆星。我們地球的反射率約為35%，月球反射率約58%，金星、火星、木星都有很強的反射率，因此，皎潔的月光才會千里共嬋娟，我們才能夠看到那些本來不發光的行星。

反射有漫反射和鏡面反射之分。所謂漫反射就是一個物體表面不規則，凹凸不平很粗糙，這樣光照射在上面反射方向就分散了，因此在一個角度看到的光就沒有鏡面反射的亮，但同樣材料的漫反射和鏡面反射總反射率是一致的。

人眼分辨物體，主要依賴於漫反射，不同的漫反射才讓不同的物體顯出原形，如果完全是鏡面反射，就難以分辨這個物體的樣子。反射率越高，被吸收得就越小，光就能夠越久時間保留。

在常見金屬中，根據不同波段的光，反射率最高的是銀，反射率可達98~99%；其次是銅，可達60~98%；再次是金，可達47~98%；再就是鋁，可達86~92%。其中銀和鋁對可見光全波段反射最均衡，因此一般製作鏡面塗料都採用銀或鋁。

家庭常用的鏡子一般是用鋁作為反光材料，由於玻璃加工工藝以及鋁的純度都不可能做到完美，再加上玻璃透射率約90%，日常鏡子反射面都在玻璃後面，這樣光透過玻璃一進一出就損失了20%，即便全部反射回來也只留下80%了。

因此常用的鏡子反射率只能在75~85%之間；而用於望遠鏡以及高科技行業的鏡面會採用銀為反光材料，且不透過玻璃透射，加工工藝精度更高，這樣反射能力可達95%以上，頂級科研儀器反光能力可達98%以上。

世界最高反射率的鏡面

據報道，美國加州大學伯克利分校一個科學家團隊，研發了一種奈米鏡子，這種鏡子已經不用銀作為反射面了，而是採用一種厚度只有0.23μm的高科技奈米材料，其反射率可達99.9%。

美國麻省理工學院一個科學家團隊也曾在《自然》雜誌發表論文，宣稱創造了一種“完美鏡子”，其反射率接近100%，而過去主流太陽光伏發電的反射鏡反射率只在94%左右，如果用這種“完美鏡子”，可以大大增加發電能力。

但這種鏡子接近100%的反射率有多接近呢？而伯克利團隊研究的99.9%反射率的報道還在其後，大概還沒有達到這個指標吧。問題是即便有這麼高反射率的鏡子，人們又如何做成一個無隙縫的容器，又如何能夠將光裝進去呢？

也就是說，即便做成一個完美的容器，你要裝進去的光怎麼進去呢？又怎麼能夠觀測呢？因為一旦你能夠觀測裡面的光子，就說明它跑到你眼睛裡了，就有損失了，這個容器就“漏了”。

假設1個最高反射率無隙縫容器裝上光

我們假定用具有100%反射率的材料，製作成一個無隙縫完美的密封容器（注意，不是口袋），然後無損失地注射一束光進去，裡面的光無論怎麼碰撞都無法吸收也無法逃逸，這樣，容器的光就可以儲存在那裡了。

但這只是美好的願望，世界上沒有這麼完美的事情，如果有哪位高手能夠設想出這個裝置，哪怕是思維實驗，我想他也將得到諾貝爾大獎。

為了滿足一些朋友的想象，現在我們假設有這麼個無隙縫容器，又可以無損失地裝進一束光，容器內壁反射率能夠達到99.99%，我們簡單計算一下，這束光能夠在容器裡裝住多久呢？

假定這個容器內徑為1米，我們現在來裝太陽光1秒鐘。已知太陽垂直照射地球的輻射能σ=1.4×10^3 J/(s·m^2)，可見光所佔的能量η=45%，可見光的波長約380nm~780nm，根據單光子能量=hc/λ（λ為波長），可得出1個可見光子能量在2.55 *10^-19 ～ 5.23*10^-19 J。

我們折中一下，按平均能量3.89*10^-19J計算，每平方米接受太陽光垂直照射1秒，有可見光光子約1.6*10^21個，即使這個容器六面都得到同樣的直射光子，加起來也就約9.7*10^21個。