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或者說產生了撞擊力但是我們察覺不到?
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  • 1 # 光陰的故事大夢想家

    有!有光壓,很微小。用強大的鐳射照射晶片,可以驅動晶片運動。霍金最近提出一種星際旅行的辦法,人或者飛船達不到很高的速度,但是用這種光碟機動,可以使晶片能達到20%的光速,去外星系拍照,再把照片傳回地球!

  • 2 # Tom121513266

    按照目前的科學研究。認為光是有波粒二象性的。涉及到速度一般按照光波理解,涉及到光電效應按照粒子理解。你問的問題很專業,物理就是透過觀察到的現象來研究其奧妙的。隨著研究的不斷深入,也許某一天你問的問題會被科學家透徹的用公式推到出來。

    其實,光撞擊到某些特殊材料的時候 ,是有作用產生的。比如光照射光敏材料,它可以讓材料的陰陽極產生一定的變化。從廣義上來說,你所謂的力就是這種改變或者變化的一種體現。

    所以並不能100%說光撞向某些物體時沒有力產生。

  • 3 # 火星一號

    光速很快沒錯,但光量子所具有的動量很小,在撞擊過程中所能產生的光壓極小,我們幾乎沒法感受到。光子的能量為:

    E=hf

    其中h是普朗克常數,f是頻率。另一方面,光子的頻率f和波長λ的關係如下:

    f=c/λ

    其中,c是光子的速度,即光速。據此,光子的能量表達式可改寫為:E=hc/λ

    又根據質能方程,光子的能量又存在如下的關係式:E=mc^2

    從而可得:E=hc/λ=mc^2

    化簡可得:m=h/(cλ)

    所以光子的動量為:P=mc=h/λ

    可以看到,雖然光子不具有靜止質量,但具有運動質量,只不過非常的小。以可見光為例,可見光的波長範圍為380至780奈米,對於波長為500奈米的光子,其運動質量僅為4.42×10^-36 kg,而動量僅為1.325×10^-27 kg·m/s。這是單個光子的情況,如果光子數量很多的時候,它們所能產生的光壓會有多大呢?下面以太陽為例做個簡單估算。

    在地球的執行軌道上,太陽的輻射通量為1361 W/m^2,所以地球上每平方米在每秒內接收到的太陽能為1361 J。假設光子與物體發生了正面的彈性碰撞,根據動量守恆定律可以得到如下的關係:

    P=2E/c=Ft,即F=2E/(ct)

    代入數值可以計算出每平方米在每秒內所受到的光壓為0.000009 N,或者相當於9 μN,這麼小的壓力,我們根本無法感受到。不過,我們會透過另一種方式感受到太Sunny——熱量。太Sunny照射到我們的面板上,光子的動能將會轉化成熱量,所以我們會感覺太Sunny很暖和甚至很熱。

    此外,雖然太Sunny的光壓很小,但這種微弱的推力可以推動太空中的太陽帆前進。只要太陽帆具有足夠大的面積,並且加速足夠長的時間,太陽帆就能獲得很高的速度。例如,對於800 m×800 m的太陽帆,它在地球附近能夠獲得大約5.8 N的推力,經過連續3年的加速之後,速度可達45 km/s(旅行者1號的飛行速度為17 km/s),以這個速度飛向太陽系深處所需的時間將會大大縮短。

  • 4 # 冷漠觀紅塵

    光之所以能達到速度極限光速,是因為光沒有質量。所以光撞向任何物體,不會像物體撞物體一樣產生撞擊力!

    但是光是有能量的,這種能量可以轉換成其他能量,如太陽能等等,那不是撞擊的過程,而是光子波動性質,形象一點更類似於電磁波之類的能量轉換。

  • 5 # 寶樹白石

    光不是物質,沒有質量,沒有體積,光是輻射,比如太Sunny,是太陽本身的一部分,這種影響力只對有型的物質產生作用,而對無形的虛空沒作用。

    比如深坳的太空寒冷無限,而被照射了太Sunny的有型物質的一面極熱,沒有照射的一面和虛空一樣寒冷。

    這就告訴我們太陽內部的物質的運動速度會影響到其它物質的運動速度,而使其它物質改變自己本身的運動速度,而加快物質內部的運動速度,而發熱。

    如果把太Sunny集中在一點,熱量更高。這就證明太Sunny是以射線的形式輻射的,把射線集中光線就強。

    太Sunny因為不是物質,沒有質量,沒有重量,沒有形狀,它只是輻射的感染力,輻射擴張的速度就是光速,和電磁波一樣快。

    所以光沒有撞擊力,只有影響力。也就是傳染力。傳染力會不會像物質一樣出現撞擊火花呢?顯然是兩種概念。

    每一個物體物質侷限於物體的本身,但是它無形的能量,光和磁場卻和其它物質星球的這些光和磁場交織在一起,形成了互相約束,互相牽制的力量。

    而使每一個星球都在一個大的力量控制之下運動。比如太陽系圍繞銀河系中心旋轉,而地球圍繞著太陽轉,月亮圍繞著地球轉,這些都是無形的能量在起作用。

  • 6 # 玉142588495

    物極必反。人類看到的光量子,是光的末梢神經了,不具有殺傷力了。波及到的物體若是可燃物,導電體,人體,或有殺傷力。當然,還得有導電場能的助力作用。物質運動中,物質波引力波的作用力反作用力同步對流產生的。

  • 7 # 地球人家園

    你曬太陽感覺到熱,不就是反應了。E=mc2,光子質量很小,當然能量攜帶也不高了,一般的太Sunny照在人身上,人感覺熱,就代表者光子撞擊的太陽能轉換成人體的熱能了。

  • 8 # 星遊2

    請你解釋聲音在空氣中340米每秒,為什麼人們感覺不到衝擊力呢!(正常感覺不到,低音炮震動就感覺到了。)然後颳大風時人就很難逆風前行了。也就是說一個是波動,一個是移動。你試想看看空氣340米每秒的刮過去,那樣估計什麼都得完蛋。光也是一樣,要真的光的載體以光速刮過,那估計什麼都沒有了,迴歸基本粒子了。

    光載體 比原子核還小,

    光載體無法確定為一種粒子。

    光載體,運動時,會移動,

    光載體震動,就像空氣震動表現為聲音,表現為光,移動颳風。光移動會怎麼樣,個人理解冷熱變化。

    移動,運動,震動都是同時在進行的,只不過是能量等級的高低和頻率的高低之分罷了。

  • 9 # SU圖客

    以光速運動的物體,沒有慣性系的特徵。所以不會有撞擊力。在空間中的運動可能是量子隧道穿越。之間不會有物質。太陽帆以光碟機動,應該是吸收光獲得微弱的動能。同樣把微粒加速到接近光速,就會獲得強大的撞擊力。

  • 10 # 外行球迷

    光子撞擊人體為什麼沒有感覺?

    首先看一下光子作為一個微小的粒子,相對於人體的個頭來說,就像一個乒乓球和地球相比。如果地球上有一顆乒乓球落在地上,這種撞擊的能量,相對於地球來說,微不足道,根本感覺不到這麼小的力。

  • 11 # 媽咪說MommyTalk

    動量法

    我們通常如果判斷撞擊力的大小呢?看疼不疼唄!所以常識告訴我們,質量越大,越疼;速度越大,越疼。mv就是動量。所以嚴格來講,我們在短時間內吸收的撞擊力是物體動量的變化量。

    也就是公式Ft=△mv

    我們都知道光子是沒有靜質量的,這句話對於題主的問題是沒有意義的,因為我們需要知道光子的動質量,再乘以光速就知道了動量的變化量。

    光子雖然沒有靜質量,但是運動的光子是具有能量的。其能量ε是和光的振動頻率ω成正比的,即滿足公式

    這裡h=6.626*10^-34 J·s,叫做普朗克常數。

    再根據E=mc^2,可以推匯出光子的動量P=mc=hω/c。

    這裡需要注意一下,如果光子被完全吸收(我們稱這種物體為黑體)動量變化量是hω/c,如果光子被反射,則動量變化量為2hω/c(即兩倍,因為給了一個反方向的動量)

    電磁法

    如果想要真正理解光壓就要用到電磁學的理論了,如下圖所示,光具有相位相同,互相垂直的電場和磁場。這樣我們就可以用安培力或者洛倫茲力來理解光壓,並不需要量子化。

    安培力理解(左下):光照射到物體表面,光含有的電場驅動物質內的帶電粒子形成電流(對於介質是極化電流,對導體是自由電流),然後在光的磁場的作用下受到安培力,從而受到光壓。安培力的本質可以用洛倫茲力理解。

    洛倫茲力理解(右下):光含有的電場,使得介質中的電荷運動,而它們運動就會在光的磁場中受到洛倫茲力。

    對於兩種場來說都有助於我們理解光壓,如果用電磁學計算光壓需要用到麥克斯韋張量。

    我們用安培力方法來計算一下理想電導體(PEC)反射鏡的光壓:PEC反射鏡在反射係數為1的正入射光時,表面電流密度滿足:

    於是我們得到,此時PEC反射鏡受到的安培力形成的壓強為:

    計算結果和動量法是一樣的,不過計算起來相對比較簡單,但沒有動量法好理解。

    光壓的值小的可憐,如果Sunny直射到地面,並且光被地面全部吸收,那麼地面所感受到的光壓也只有4.5×10^-6 Pa。

    這個壓力對於我們來說幾乎是感受不到的,不過對於一些天體現象卻影響不小呢。就比如彗星。

    正如上圖所示,彗星總會拖著一條長長的尾巴,但很少有人知道彗星的尾巴總是指著太陽的反方向。這種現象正是由於太Sunny的光壓所致。彗星尾部主要是氣體分子和塵埃,在太空阻力極小的情況下,受到光壓之後便會形成一條長長的尾巴。

    媽咪叔專注趣味物理科普。

    科學的基本觀念本質上大都很簡單,通常都可以用人人皆知的語言來表達。——愛因斯坦

  • 12 # 艾伯史密斯

    答:這個撞擊力是存在的,被稱之為“光壓”,只不過光壓太小,人體無法直接感知而已;比如太Sunny垂直照射到鏡面上,產生的光壓才0.000009N/m^2。

    光子以光速執行,具有質量和動量,如果光子撞擊物體後反方向執行,根據動量守恆原理,一定會對被撞擊的物體產生壓力,這個壓力我們稱之為光壓。

    可見光的平均波長約500nm,我們就以波長500nm的光子來計算:

    (1)單個光子的相對論質量約4.4*10^-36 kg;

    (2)單個光子的動量P:

    P=mc=1.3*10^-27 kg·m/s;

    (3)單個光子的能量E:

    E=mc^2=hv≈4*10^-19J;

    (4)地球位置的太陽輻射強度S=1361 W/m^2;

    我們假設太Sunny子垂直撞擊物體,然後光子全部被反射回去,根據動量守恆原理,可以計算出太Sunny對被撞擊物體產生的光壓P:

    P=2S*P/E≈9*10^-6N/m^2;

    也就是說,太Sunny垂直照射到鏡面上,對每平方米鏡面產生的壓力才0.000009N,這麼小的力量,人體當然無法感知。

    但是對於大面積和長時間積累,光壓的影響將是非常可觀的,科學家以此設計出太陽帆飛行器,作為未來宇宙飛船的一種推進方式。

  • 13 # 宇宙探索

    要解答這個問題,首先要明白“光壓”是什麼。很簡單,按照字面意思理解就可以了,光壓就是指光線照射到物體表面所產生的壓力!

    這個壓力非常非常小,太Sunny直射照到物體上每平方米只有5×10^6(10的-6次方)牛頓,如此小的力量照射在我們身上,根本就感覺不到!

    所以說,光線撞擊到物體表面並不是沒有撞擊力,只是這個撞擊力太小了而已,小的幾乎可以忽略不計。比如說,我們所在的空氣只要有一點流動(事實上空氣不可能一點流動都沒有),對我們身體產生的壓力也會比光壓大很多!

    不過光壓雖然很小,絕不是沒有利用價值,事實上利用價值非常大,甚至能幫助科學家開啟星際旅行!目前科學家正在研究的太陽帆就是利用光的光壓特性,用非常特殊材料,製造出巨大的太陽帆,直接利用太Sunny照射的能量,或者在地球上很多安裝強大的鐳射裝置對準太陽帆,就能瞬間給太陽帆產生巨大的推動力,理論上最大速度可達到光速的20%,足以讓人類進行星際旅行!

    當然,目前太陽帆的研究還有很多難題需要克服,但起碼讓我們看到了未來太陽帆的巨大利用空間!

  • 14 # 章彥博

    光子撞到物體上的時候當然有撞擊力,只是通常來說都太弱了,以至於我們無法感知到。

    對於一般的物體,比如木塊,它的「動量」很容易計算,就是速度v乘上質量m,得到動量p = Mv。而根據牛頓定律,其受力等於動量p隨著時間的變化率。比如說,在一秒種之內,它的速度變化了2m/s,那麼它的動量就是在1s內變化了2(m/s)*M。這個也就是它所受的力。

    而對於光子來說,雖然它沒有質量,但仍然擁有動量。光子的動量與它的波長λ有關,公式是:

    p=h/λ

    其中h是普朗克常量。

    那麼,如果在一段時間t之內,有n個光子撞到人體,並被吸收,那這時動量就發生了變化。一開始這一群光子的動量是n p = n h / λ。在被吸收之後,動量變為0.

    這個時候我們就可以計算它們「動量的變化率」。也就是人受到的撞擊力:

    F = n h / (λ t)

    從這個公式可以看出很多東西。首先,光越強,n/t就越大,力也越大;單個光子能量越大,λ就越小,力也越大。這都是符合直覺的。

    我們之所以感覺不到光的壓力,是因為這個力實在是太小了,我們人體根本感受不到。

  • 15 # 科學船塢

    光照射在我們身上是有光力的存在的,不過太小,我們感受不到而已,而如果是集中的一束光,比如鐳射,那麼感受到的光壓就大了,比如未來可能利用的“鐳射帆”。

    光子沒有靜止的質量,因為它根本不會停在那裡讓我們去稱,但我們可以依據公式來算它的動質量,E=hf(f是光的頻率、h是普朗克常數、E是能量),於是光子的動質量就是m=E/c^2=hf/c^2=h/cL(L是光的波長)。

    既然是有動質量的,所以就具有動量,許多個光子照射到一定面積內,這就形成了光壓。我們的地球也在承受著光壓,地球上的萬事萬物都在承受著光壓,拿地球來說,每時每刻,地球受到太Sunny給予它的壓力大約是10^8N,那麼為什麼地球沒有被推走,因為這點壓力對於地球此等質量來說太微弱,且還受著太陽引力影響呢。

  • 16 # 星辰大海路上的種花家

    光速這麼快,撞向人類或者其他物體時有產生撞擊力嗎?為什麼?

    光子的靜止質量為零,但並不表示它沒有動能,因為它攜帶了來自於光源的能量,因此它是具有相對論質量的,當它撞擊到物體表面時,就會對物體產生一個推力!但波長為500奈米的光子的相對論質量只有4.4*10^-36 kg,即使數十億甚至上百億光子打在你身上,也感覺不到它的推力.....因為實在是太小了!

    上圖就是測試太Sunny壓的推動作用的伊卡洛斯號!儘管光子的推力十分微小,在地球軌道附近每平方米產生的推力大約只有9*10^-6N/m^2,但它的優勢是無需擔心燃料的問題,因為推力來自於太陽,而在土星軌道內航行時光壓的推力在足夠大的情況下仍然是可觀的!比如上圖中的面積達1000平方米測試的伊卡洛斯太陽帆,其推力大約為0.009N,請不要小看這個0.009N哦(大部分衛星的離子發動機推力也就跟這個差不多或者稍稍大一些),因為太Sunny幾乎就是無限的,因此只要時間足夠長,它將為你加速到人類火箭從未達到過的速度!比如我們人類的前往太陽系邊緣的探測器,歷時達十幾年,假如用1平方公里的太陽帆,那麼三年內將加速到超過44KM/S,是離開太陽系最快的新視野號的2倍以上,在5年內即可到達冥王星.....是不是非常有誘惑力?

    但巨大的太陽帆本身就是一個負擔,人來在通向宇宙的道路上並沒有一帆風順,儘管將宇宙飛船推向前進的方法非常多,但一直都是蝸牛爬,無論是離子電推還是還是鐳射推進由或者太陽帆等等......或許現在正是這個突破推進技術前夜的黑暗時代,無論如何我們都得堅持過去,也許再過幾十年我們可以將這些落伍的方式統統摒棄掉,但在現在還看不到曙光的年代,我們唯有堅持,只要能使我們前進一步我們必將去驗證與努力.....革命尚未成功-同志仍需努力.....!!

  • 17 # 科學新視野

    可以說有撞擊力,只是太過微小,感覺不到的。另外,可以說宇宙間的一切運動的東西衝撞物體,其實都能產生壓力的。

    題目裡光速應該改為光子,嚴謹較好。

    光子之所以叫光子,就是因為它具有粒子的性質,它撞向物體產生的力,科學家形象地稱為光壓。

    霍金生前就曾聯合俄羅斯富豪尤里·米爾納啟動一項叫做“突破攝星”的科研計劃,企圖透過鐳射照射加速帶有光帆的微型星際飛行器,用20年就到達距離我們太陽最近的恆星——比鄰星。

    這裡為什麼鐳射能加速飛行器?

    牛頓第二定律告訴我們,物體有加速度,必定受到力的作用,所以這裡其實就是鐳射對飛行器產生了壓力,只不過鐳射因為光子流密度遠遠大於普通的太Sunny,使得它能產生更大的光壓而已。

    所以,光子撞擊物體確實是有撞擊力的。

    太Sunny也可以加速帶有光帆的飛行器,只不過力比較小而已。

    但對於“空曠”的宇宙空間而言,只要有加速度,透過持續的光壓,飛行器也能達到一個可觀的速度。

    為什麼光能產生光壓呢?

    更嚴謹一點,應該是持續的光才能產生光壓。

    答案就是動量(守恆)定理

    動量(守恆)定律是我們很多高中生就學過的,這個定律的厲害之處是我們很多人都感受過的——高中物理一道大題用牛頓力學的知識,可能需要十幾個的公式,但用動量定律可能只需要一個公式解決。

    對於物理學家,動量定律的偉大之處在於——這個定律不僅適合於宏觀世界,還統御微觀世界。

    總之好處多多。

    光子作為微觀世界的基本粒子,也遵循動量定律。值得注意的是,公式中的m不但包含物體的靜止質量,還包括動質量。

    光子儘管沒有靜止質量,但它有動質量,所以它也有動量。

    回看這個公式,左邊的一項有力F,整個公式理解起來就是運動的兩個物體互相作用產生的效果等同於一個力在一定時間內作用是相同的。

    對於光子,右邊的第一個v1可以認為就是光速c,第二個v2就是飛行器或者其他物體的速度,靜止的話v2=0。

    這就是光子(流)對撞擊的東西有力的物理學原理。

  • 18 # 科普鮮事

    用最簡單的理解。光子沒有質量,而力等於質量乘以加速度(質量可以忽略不計),所以這些沒有質量的光不會對你施加任何力,所以它不會傷害你。

    另外!疼痛不是由質量引起的,而是由動量引起的。動量越大,當物體擊中我們時,我們感受到的痛苦就越大。移動的子彈質量很小,但由於速度快,它能穿透我們的身體。一輛卡車以非常慢的速度駛來,由於它的質量很大,仍然有可能把你壓碎。因此,動量是質量和速度的關係,由P=mv給出。

    但在光的情況下,這不適用儘管光子的速度是3x10^8m/s。這是因為動量是一個力學概念,只有物質的粒子性質才能被觀察到。但是光不是粒子,光子只是具有波性質的能量包。因此動量並不適用於光,因為它沒有質量,所以當光照射我們時,我們不會感到疼痛。如果光子有一點點質量,任何與光接觸的物體都會被摧毀。

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