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  • 1 # 金屬耳洞

    光量子,簡稱光子(photon),是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子,在1905年由愛因斯坦提出,1926年由美國物理化學家吉爾伯特·路易斯正式命名。

    光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質量為零。光子以光速運動,並具有能量、動量、質量。

    根據量子場論,一對正反粒子可發生湮滅變成一對高能γ光子,而一對高能γ光子在高溫下亦可發生反應產生一對正反粒子。比如在T=1015K的溫度下可發生光子向質子和中子等重子的轉化。

    也就是說光子是這樣產生的:粒子和其反粒子的湮滅過程一定產生至少兩個光子。

    在原子核外圍,電子可以處在不同的能級。當激發電子時,例如,給電燈通電加熱鎢原子,電子就會吸收能量躍遷到更高的能級。然而,這種狀態是不穩定的,大自然尋求穩定。為此,電子會躍遷回原來甚至更低的能級。當一個電子向低能級躍遷時,原子就會發出一個光子。當大量的電子同時向低能級躍遷時,就會發出大量的光子,所以鎢絲燈可以發出亮光。

    產生的光有的是肉眼可見的,有的看不見的,這取決於電磁波的頻率或光子的能量。根據頻率或者波長的不同,電磁波可分為7大類。人類的眼睛只能感知到其中一種,所以它被稱為可見光。

    這就是為什麼溫暖的身體產生的光不能被人類的眼睛所探測到,但可以透過紅外裝置來檢測。無線電波透過我們的手機傳輸和接收的情況也是如此。在可見光譜之外,還有頻率更短的紫外線、X射線和伽馬射線,恆星和其他非常高能的現象,如類星體、超新星和中子星碰撞,都會釋放出這些電磁波。

    總結一下,當一個電子吸收能量受到激發之後將會變得不穩定,為了恢復穩定的狀態,電子就會從一個更高的能級躍遷到一個較低的能級,由此就會輻射出一個光子,這樣就產生了光子。

    光子的壽命壽命非常長,經過德國科學家計算,光子壽命的下限在光子參考系裡是三年。這樣,換算到我們的參考系裡就大概是一百億億(1018)年。

  • 2 # 夢宇閣

    光子是怎麼產生的?存在壽命是多久?

    光子是怎麼產生的?

    光子是原子能級躍遷產生的,

    按照現代物理學理論:E=mc2,一個物體是不可以無限產生光子的,因為物體的能量是有限的.

    光子壽命有多長?

    光子,即光或其他電磁輻射的量子化粒子,通常被認為沒有質量[1]。但有一些理論允許光子攜帶一個很小的靜止質量,而這樣導致的一個結果就是光子會衰變成更輕的基本粒子。如果這樣的衰變是可能的,那麼光子壽命的極限是多少?提出這個問題的是一位德國物理學家,他計算出光子壽命的下限在光子參考系裡是三年。這樣,換算到我們的參考系裡就大概是一百億億(1018)年[2]。

  • 3 # 空間的奧秘

    這個是很重要的問題。

    通常的解釋有兩種。一種是電子躍遷說,即電子受激躍遷,然後回落釋放出光子;另一種是正反物質湮滅說,即正反物質相遇後發生湮滅,質量轉變能量,即光子。

    這樣的解釋是對的,但進一步問為何如此,傳統量子理論則無法回答,主要問題是目前物理論中存在重大缺陷。

    好在一個重要的自然規律已被質能方所揭示,即E=MC^2。這方程表明,質量與(純)能量是可以相互轉化的。但如何轉化,這一方程沒有揭示。當然,能量轉化為質量的機制有希格斯機制,但這一機制其實是錯誤的,是不成立的。

    因此,要很好地解釋清楚光子的生成機制,必須要有嶄新的視野和新的顛覆性理論。

    《負空間論》為研究物質世界的變化規律提供了新的思路。這一理論,彌補了物理學中的重大缺陷。有了這一理論指導,對一些物理現象或規律的理解將顯得自洽與釋然。關鍵是《負空間論》中提出的一種新型粒子,即化子。

    電子是有結構的,電子中存在化子,電子是由化子將能量子轉化(或束縛)成質量物質而來的。因此,當電子受激時,其實是電子中的化子將(吸收)外界的激發能量(子),轉化為了電子的質量。由於能量轉化為質量時會產生力(這是力的來源),因而電子能從低軌躍遷至高軌。但在高軌時,由於電子將吸收到的能量轉化成質量後,處於″質量過飽和″狀態,因此,電子很容易從高軌回落至低軌,回落中,″嘔″出多餘的質量,質量因失去化子的束縛而成為純能量,即為光子。

    這就是用《負空間論》解釋的受激電子躍遷產生光子的本質過程,並與希格斯機制無關。

    不確定性(或可稱不穩定性),即在能量無時無刻擾動下的變動,這是由於質量粒子中存在化子,化子不斷吸收周圍能量又釋放能量的內在本質原因。這是為何超導體需要超低溫的本質緣故,也是量子不確定性存在的原因,以及機率為何在量子力學中存在的原因。

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