有人幻想做一个密室，将一束光永远留在里面，这种想法能实现吗？

理论上可行，但实际上不行。

理论上，如果有百分之百反射的镜面，且这个密室又十分完美，那光子被封闭在这个密室里就会永远存在。光子就像挺不住的小孩，一出生就以每秒30万千米的速度不停地直线运动，这样，光子就像一个乒乓球，在密室反光的墙壁上不断碰撞，弹来弹去永不停歇。

但这只是一种理想状态，要达到这种理想状态，必须有几个条件：

1、屋内接触光子的材料必须达到对光的100%全反射；2、屋内保持绝对真空；3、这个密室必须完美无缺，没有一丝隙缝。在我们这个并非理想的世界，这种完美的理想条件存在吗？

不存在。因为这个世界上只有理论上的全反射，没有实际全反射的物质；而且这个世界也没有绝对真空的地方，宇宙中最真空的地方每立方米也不少于1个粒子，因而密室无法做到绝对真空；密室要做到一丝隙缝也没有更非易事。

为了弄清这个问题，我么先来了解一下光的吸收和反射。

可见光是电磁波谱的一个频段或者说波段，波长在380nm~760nm之间。在所有的电磁波谱中，有比这个频段波长长很多的无线电波，还有比这个波长短很多的X射线、γ射线。由于电磁波的传递媒介都是光子，因此某种意义上都可以说是光波，只不过可见光被人眼看见，其他的光无法被人眼看见而已，如X射线（又叫X光）。

这些光由于频率和波长不一样，能量不一样，因此穿透力也不一样，被反射、衍射、吸收的结果也不一样。比如许多物质对可见光不透明，就是因为可见光被这些物质反射和吸收了，X射线、γ射线就可以透过更多的物质，因此杀伤力就更强。

现在我们只讲可见光。

所有物质对可见光都有吸收和反射能力，因为这个世界上既没有对光全反射的物质，也没有全吸收的物质。我们看到的光线，是由带有能量的光子组成，这些光子遇到物质，就会与组成物质的分子、原子中的电子发生相互作用，电子吸收光子能量，就会由低能态向高能态跃迁，在这个过程，会发出热，能量就发生衰减，因此随着对物体的穿透，光子能量就会越来越弱。

可见光是一种混合光，大致由红橙黄绿青蓝紫等颜色组成，这些不同颜色的光波长是不一样的，红光波长最长，依次变短，紫光波长最短。而不同的物体，由于原子电子数不一样，能级层数排列也不一样，对不同颜色的光吸收也就不一样。

这样某些颜色的光被吸收了，某些颜色的光被反射回来了，被吸收的光人眼看不到，而反射出来的光人眼就看到了，这样，人们看到的各种物质就呈现出不同颜色。而反射率越高的物质，看起来就越接近白色。

金属对光的反射率最高。

当光照射到物体上，会消耗掉一个等离子体频率的等离子振荡，剩余能量才能够继续传播；当这个光子能量小于激发等离子体固有震荡能量，这个光子就会被原封不动地弹开，因此光子的能量，也就是光子频率要高于物质的震荡频率时，其能量才能够被物质吸收。

而金属内部等离子体震荡频率都很高，一般要达到紫外线波段的光，才能够被金属吸收，同时释放出电子，这就是光电效应。可见光频率比紫外线频率低，因此可见光一般就会被金属反弹回来，就形成了可见光的反射。因此，金属反射能力都很强，尤其是银的反射能力达到99%以上。

当金属处于一个不规则状态时，对光的反射体现为漫反射；如果做成光滑平坦的形状，反射就具有定向性，这就是人们利用金属做成反光镜的原因。

对可见光反光率比较高的有铝、银、金、铜。

但它们对光的不同波段反射率是不一样的。如铝，对波长越短的光反射率越高，而银则对波长越短的光，反射率相对越低。金和铜的反射率到了可见光的短波段，反射率衰减很大，尤其对500nm以下的蓝光、紫光，反射率就只有50%左右了。这也是金和铜对人眼呈现出不同颜色的原因。

古代人还没有提炼出铝，虽然有银也有金，但这两种金属都很贵重，因此就将相对较便宜的铜磨光来做镜子。但由于当时铸造和打磨工艺都较低，因此铜镜照出的人影模模糊糊，不是十分清楚，还容易生锈，要经常打磨。后来人们发明了用水银和锡箔粘附在玻璃后面做镜子的工艺，一时风靡全球。但水银有毒，且汞和锡混合工艺制作的镜子并不很清晰，后来就被更好的银和铝所取代了。

现代做镜子一般用银、铝为反射面，由于银和铝的价值相差较大，一般高级镜子就用银，而民间普通镜子用铝。但做出来的镜子反射率并不能完全达到银和铝的全部反射率，这是因为材料和工艺都会有欠缺。

现代镜子的反射率。

普通镜子一般都是用玻璃，在玻璃的一面通过工艺镀上一层银或铝作为反光面，由于玻璃也有一定的透射率，如一般普通玻璃的透射率约90%，也就是说光线通过玻璃到达后面的反光面就损失了10%（反射和吸收损失），再加上镀膜工艺和操作瑕疵等问题，因此一般镜子的反射率就只有85~90%了。好的镀银镜子反射率可达95%以上，一般用于工业或科研的需要，如太阳能发电收集阳光的镜子等。

现在世界上反射率最高的镜子达到了99.9%，是美国加州大学伯克利光电、纳米机构与半导体中心研制的一种纳米镜子，主要用于高级科研活动。但这种镜子已经不是用银作为反射面的普通镜子了，而是一种厚度只有0.23微米的高科技纳米材料，今天我们就不细扯这个事情了。

因此，世界上是没有达到100%反射率的镜子的，这样也就不可能有将光线永远封闭的密室了。那么如果我们假定用99.9%的镜面做成一个完美密室，没有一定缝隙，且里面绝对真空，连一个粒子都没有，光能够在里面保持多久呢？

实验的结果依然会令想锁住光的人们失望。

现在我们来幻想一下。

密室要做得这么完美，当然是越大越难做，而越小难度就相对越小。我们假定这个密室是一个1米见方的盒子，我们向里面投放一束光，这束光的能量相当一个100瓦灯泡1秒钟发出的可见光光子约10^20个。

这束光一旦释放到这个密封盒子里，就会以每秒30万千米的速度运动，也就是说每秒在这个1米大小的盒子里反射达到3亿次，由于这个反射镜面的效率达到了99.9%，因此每一次反射都消耗了0.1%，简单计算1秒钟就递减了3亿次0.1%。

我们简单计算一下就可以得知，只要递减1万次，这束光的强度就只有原来的十万分之4.5；如果递减5万次，就衰减到原来的约1/1.9*10^-22了（100万亿亿分之一）。也就是说，这束光即便是100瓦释放1秒光子，只要经过1/6000秒的时间，早就连一个光子都没了。

1/6000秒，是人眼无法分辨的，因此如果要监控里面的光消失时间，肉眼看到的是灯一灭就暗了，光根本就不会存在。

况且，既然是完美没有任何隙缝的密室，这束光又怎么进去呢？人们又怎么监控里面的光呢？如果要进光和要监控，就要破坏密室的完美，这束光不就泄露衰减得更快吗？而更完美的密室是球形，这样光的反射速度就更快了，就会更快地衰减没了。

不知有密室锁光幻想的朋友，看了以上描述，会不会豁然开朗呢？我的这篇文章会终结未来前赴后继不断出现的此类幼稚问题吗？我想未必，或许这正是我们科普作者需要不断努力，并一直存在的理由吧。谢谢阅读，欢迎讨论。码字不易，如果喜欢就给个点赞和关注吧。

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