回覆列表
  • 1 # 十色彩虹

    光子是質量為零的玻色子,它的初始速度就是光速。但如果其他粒子像光子一樣沒有靜止質量,那麼他們只會以光速穿行於宇宙而不會聚合成物質,也不會有你我他。

    更嚴謹的說法:光子沒有靜質量!光子具有能量,也具有動量,更具有質量,按照質能方程,E=MC^2=HV,求出M=HV/C^2, 光子由於無法靜止,所以它沒有靜止質量,這兒的質量是光子的相對論質量。怎麼讓光停止下來才是真正的難題。

    光子從鐳射的相干光束中出射光子是光線中攜帶能量的粒子。一個光子能量的多少與波長相關, 波長越短, 能量越高。當一個光子被分子吸收時,就有一個電子獲得足夠的能量從而從內軌道躍遷到外軌道,具有電子躍遷的分子就從基態變成了激發態。

  • 2 # 德富59

    動力可能是來自維度。因為光子一出現就是光速,依據相對論,從光子上來看,它出現到消失也就一瞬間的事,雖然它這一瞬間中我們經歷了幾秒或幾百億年,對光子來說不管去宇宙的哪裡,都是瞬間到達。這是不是讓你想起《三體》最後說的宇宙多維的田園時代呢

  • 3 # 宇內薪烽

    在空間環境下,有一種平衡性質叫做引射力,他能使能量在空間場不斷擴散達到平衡性質。又解釋為宇宙基射線,由點,線構成。光是一種能量的射線,在到達一定的介質就開始穿越時空,在所有物質存在過的空間借路回到原點。能量從中心釋放直到空間平衡,所到達的空間場相當於光最終的可觸及距離,所以光不是一直能夠行進的,而是透過能量場行駛的。

  • 4 # 點評網

    你這是牛頓力學思維,顯然,面對這一類問題時,你所學的知識已經落後了。

    光子,本身就與生俱來的包含著光速。光速,本身就是光子。光子和光速之間本來就不能被分割開來,但是,陷入固有思維模式中的學者們、小教授們、一些中小學教師們,以及那些學死知識的大學教授們和小物理學家們……往往形而上學的“以此類推”,因而出現了荒誕無稽的推論或迷惑。

    以上15個字,還有兩個引號所組成的一個“問題”就是這樣陷入泥潭而無法自拔的思維所生出來的一個問題。

  • 5 # 天地之間16875

    光是一種能量,它的質量為零,從它出現的時間算起就以每秒30萬公里的速度傳播。它不像有質量的物體那樣需要有一個加速的過程。宇宙中的變化主要就是質量和能量的相互轉化造成的。比如:太陽上的核聚變反應使太陽失去一點質量,失去的物質變成了光。光這種能量在一定條件下又可以轉化為物質而獲得質量。說得過於簡短,不知你明白了沒有?

  • 6 # nicefox

    胡扯,誰說的最大速度只有光速,別忘了速度是相對的,當相對的兩個光子向相反的方向運動時,其相對速度不就成了2倍光速了!再回到樓主的問題真傻!光子難道不是從原子中脫離出來的?人家和電子一個樣本來就是以光速圍著原子核轉圈圈的,只不過轉的不是圓圈罷了,當脫離原有軌道時當然依然是光速,再說了速度也肯定有一些偏差,熱點不同時物質發出的光子速度必然應該不一樣!只不過沒發測量,或者沒人去想辦法測量對比罷了!還有誰說光子沒有質量?假如沒質量光子也就沒有動能,那太陽風算什麼?有過用光推動扇葉的成功試驗,這早就證實了的,如果光子沒有質量也就沒有了動能,就不會出現推動扇葉的結果了!黑洞本不在....黑洞在你腦中......

  • 7 # 布魯諾二

    能量球理論自稱破解了宇宙奧秘,宇宙是能量球的宇宙,一切都是以能量球為核心的組合運動和迴圈,宇宙是空心球機制的運作。

    能量球理論極具顛覆性,幾乎全面顛覆主流科學,叫人匪夷所思,讓人不敢相信。主流不認可,官科不承認,中科院不稽核,國家不理採。如果能量球真是個真理,就這樣被扼殺和埋葬豈不可惜?

    辯論(一):什麼是物質

    物質是宇宙最大的現象,只要搞懂了物質也就搞懂了宇宙。地球上的一切東西都是物質,天空中的一切天體也都是物質。地球由原子構成,原子就是物質。原子是由原子核,電子,質子,中子,光子等組成的一個運動體系,原子的各個粒子元件也都是物質。

    物質是什麼?物質大到無邊,小到無底,受生理和技術限制,我們至今也看不清整個太陽系的真實面貌,至今也搞不懂原子內部各粒子的執行狀況。受生理限制,也許我們永遠也看不見某些粒子,看不見並不等於沒有。受技術限制,也許我們永遠也無法對某些物質實現操作,不可操作並不等於不能預見。

    現代物理搞成實驗物理,實驗是有其侷限性和弊端性的。實驗是對現象的把握,是種現象規律而非本質特性。實驗有其不可操作性,而制約科學的發展。實驗中的各種假設,而造成科學的種種亂象。科學的發展也許不應專於實驗,而應多一些思維和想象。

    對於物質的研究,我們縱向分析,表現得無所作為,但我們可以橫向研究,從物質的相互作用入手。物質的相互作用表現為碰撞效應,任何物質之間都能形成碰撞,沒有不碰撞的物質,不存在無碰撞地穿越,物質的基本性質是具有阻擋性和碰撞性。在地球上不論何種物質,不論是固態汽態液態,不論是宏觀還是微觀,不論是球內的還是天外來物都表現出碰撞效應。碰撞現象是宇宙的廣泛現象和普遍存在,物質碰撞是宇宙的客觀事實。

    物體的碰撞實則是原子的碰撞,原子的碰撞實則是粒子的碰撞。粒子之間能發生碰撞,說明粒子是實在的不是虛無的,虛無的東西能碰撞在一起嗎?虛無的東西存在嗎?一個物體能阻擋另一物體,包括最細微的光也能阻擋,說明光子也具有阻擋性和碰撞性。

    物質之間能發生碰撞,並具有碰撞效應和力的效應,說明物質是實在的。不同的碰撞角度形成不同的碰撞效應,說明物質是有一定形態的。碰撞並沒有使物質消亡,展觀出碰撞效應,說明物質是不滅的。

    物質的阻擋性,使得物質互相阻隔,和層層堆積,而聚成物體和星體。一切天體,因有阻隔,才能聚集。任何東西掉在地上,必被阻擋,不可穿越。

    物質是種有形實在不滅的東西,任何對物質虛無的描述都是種錯誤,我們必須堅守物質實在的原則!

    物質實在是個真理,而現代物理對物質的描述真是讓人費解!

    光子沒有靜止質量,而沒有質量的東西又到底是種什麼東西呢?

    物質能轉化成能量,這能量究竟是什麼?

    奇點是個體積無限小密度無限大的天體,真是神了?

    黑洞收羅萬物,洞穿宇宙,叫人匪夷所思?

    時間空間都成了實在的東西,能扭曲變形?

    電荷是個什麼東西,如何起作用,誰又能說清楚?

    什麼反物質,暗物質,虛物質,負物質,能量物質,誰來說說這些到底是實在的還是虛無的?

    主流物質理論,各說各話,真假難辨,亂七八糟,虛實不分!我們是不是應該統一一下物質概念呢?還科學一個真理!盡情辯論吧!

  • 8 # D黑V白D

    光源之所以發出光,是因為光源中原子、分子的運動,主要有三種方式:熱運動、躍遷輻射(包括自發輻射和受激輻射),以及物質內部帶電粒子加速運動時所產生的光輻射。前者為生活中最常見的,第二種多用於鐳射、第三種是同步輻射光與切倫科夫輻射的產生原理。

  • 9 # 思回青華

    光子是一種波振子,一種可攜能的物質單位,能是一種資訊載體,光子是能的載體,光子在絕對低溫也透過真空透明體。一切物質都是光子組成,組成的形式尊循原子,分子結構,光子起架構作用,能量起補充作用,能量來自運動並受層次排列,光子架構可組成電子,質子,中子,夸克,中微子…組成的結構隨鉅變影響。光子動力是受空間波動量影響。光子與引力場,磁場及宏觀粒子有共性,即直線性,反射性。

  • 10 # 狂奔的蝸牛89044426

    你這個知識體系有點問題。

    簡單解釋一下(不扯那麼些高等物理了,就說些聽得懂的)

    首先我們都知道原子是有中子質子組成的 原子核 再加以外圍的幾層電子組成。

    而電子是一種可以獨立存在的粒子,他們被原子核所吸引不斷地繞圈,能量低的電子抵抗原子核的力越差越接近原子核。所以原子會產生電子分層。

    而當注入到原子的能量不斷增加時電子的能量也在增加,直到它可以突破這一層的力來到上一 層時就會突然消失,再突然出現在上一層,這種現象叫“躍遷”當然也可以理解為折越閃現之類的。

    而當一個電子從最外層躍遷逃逸時,這個原子的電磁場(原子核束縛電子的力場)就會改變

    而每次改變都會釋放出向四周擴散的一個波,我們叫其電磁波。而當波不斷髮散的時候就形成了光(可見光以及不可見光)

    所以這個能量來自於這個注入原子的能量。能量越大,波段越密集。但是波的速度不變,速度取決於介質。

    這就像你用手指戳水面越頻繁波越密集,但是波的速度不變(如果你夠胖可以用自己的肚子試試)別外不同於光,大部分波可以超過自己的上限速度,我們將其稱之為衝擊波。

    你可能會奇怪為什麼這裡沒有提到光子,其實你可以把光子當成光的能量單位,1波=1光子(解釋太麻煩了,就怎麼記吧)能量越大,波越多,光子越多,光越亮。

  • 11 # 回魂不讓

    光的“動力”是什麼?首先這是一個未知的物理學,居然我們還不知道那麼就有無盡遐想空間,你如果站在什麼愛因斯坦論理上來分析它只能墨守成規,你懂得越多可能出發點越錯,也許你什麼都不懂就憑想象也有一定道理哦!我就有我的見解。

    我的理論是越無限大就是速度!什麼是越無限大呢?就是這個物體它可以超級很大!還是打比方比較容易理解點。就好比粒子是一個人,那麼人就是一個宇宙,你想想人誇一步對粒子來說那是相當於粒子多少距離啊!如果人丟一塊石頭對粒子來說又是多少距離啊!又好比說地球轉一圈和我們人轉一圈的表面速度根本就沒有可比性。這個就是速度與個子的關係!這就是我的越超大越速度論理哈哈。那麼宇宙轉一圈是什麼速度呢?哈哈你們自己想象吧!

    說到這可能有人會認為光大嗎?我只能告訴你,光可以很小但又可以非常大!就好比電也可以很大,速度也不慢哦!(好了說了這麼多好像牛頭不對馬嘴,只是給大家一個想象罷了呢!那麼也自己想象吧?)

  • 12 # 張藝豐

    光是一種能量,如果沒有能量,光就不存在。能量以光的形式傳播,能量有有七個波段,長度不一樣。能量最大的特點就是驅動性。物質接受能量後,發生變化。能量變化,物質永遠變化。沒有能量,物質就不會發生變化。但是物質發生變化,有無數種形式,在不同的條件下,會發生不同的變化。例如其他星球,沒有空氣和水等,怎麼變化,也不會生長出新的的東西。沒有能量,光就不存在,就是黑洞。能量是靠光傳播的,是隨著距離的長短在不斷的衰減,我們看到遙遠的星球,發出微弱的光,說明能量衰減到一定的程度。因為距離太遠。能量耗的差不多了。我們的地球離太陽的距離是很完美的,用古人樸素的宇宙觀來說就是道,地球,月亮,太陽三者的軌道恰逢在一個黃金道上,而產生了萬物,萬物來自太陽的能量,能量透過光的形式傳播到地球,發生質的變化,光的作用,其實就是能量的作用。我也正在思考,能量,光,萬物是怎樣轉換的?這就是較為深刻的物質中,較小的量子,質子的變化。這樣越談越深。

  • 13 # 郭城3點14壹伍玖

    光子不是子彈,需要火藥燃爆的動力來推動它在某個時間段內從零加速到光速……

  • 14 # 逸208720799

    光子是一個錯誤的說法,光(電磁波)的傳播是無數電磁感應的結果,而不是光子的流動。也就不存在什麼光子瞬間達到光速!聲音的傳播,難到有“聲子”?解釋如下:

    一直思考光子是什麼!現在官方的說法是“光子”——一種規範的玻色子。這種定義,讓人很容易誤會:光的流動和水的流動是一樣的,即一堆物質的從一段跑到另一段的物質流體這種流體有速度,且為已知最大速度,質量不為負數(光子定義的質量為無窮小,無窮趨近於0)即不可超越光速。

    光子在量子場論中被認為是電磁相互的媒介子,有能量、速度、質量和動量。由於現在發現光子具有反粒子特性,所以又搞了個什麼“光子凝聚”的觀點來自圓其說。

    咱們要弄明白一個東西,不要站在別人的框架裡面去鑽牛角尖,越深越迷茫,最後最好的結局就像“牛頓環”一樣,在不生不死中徹底死心。勿忘初心,方得始終!我們從最光的本質開始出發——

    光,是一種我們人體肉眼可見的電磁波!不同頻率的電磁波,具有不同的波長。在可見光範疇內,不同波長的電磁波(光波)在人眼中呈現出不同的顏色。 “你不看我,怎麼知道我在看你?”可以用來說明光的問題!

    電磁是場強作用,是能量的傳遞。電子從高能軌道越到低能軌道,釋放光子(能量);吸收光子(能量),從高能軌到低能軌道。這種能量的傳遞就一定是某種媒介粒子的從a處到c處嗎?不是的!

    可以大膽的推斷:兩種粒子(原子)相互作用時,就伴隨著能量的傳遞,這種能量的傳遞的具體表象就是電子的移動軌跡,且這種能量的轉移是物質之間透過電磁感應進行的,不是能量媒介子(光子)的移動。

    教課書上寫的是:電子的軌跡毫無規律可言。出現這種情況的原因,即為能量無時無刻不在傳遞,粒子相互之間的電磁作用必然造成這種局面。最理想的實驗是由兩顆獨立原子在完全真空的狀態下來進行實驗論證。但這是不可能的。可以用氫原子或鐵鐵原子做實驗材料,在儘可能無影響的環境下,統計一堆氫原子的電子軌跡,然後再加入一堆氫原子再進行統計;或是用盡可能存的鐵(鐵原子聚集體)進行同類實驗。 氫原子是最簡單的構造,鐵是常溫下電磁效果最好的材料(至於合金超導體,也是特定宏觀能量條件下的電子轉移,和微觀量子場是有區別的)。

    光的折射、反射、衍射,都是能量從高到底的傳遞(鐳射切割使物體發光發熱和這種情況不同)。光子的存在與否,即為是否存在質量無窮趨近於0的能量粒子,能量傳遞是這種粒子的位移體現。

    都說宇宙在膨脹,這是觀測宇宙射線的結論,這也是奇點大爆炸假設的佐證。可是有沒有考慮到,距離足夠遠時,電磁波的衰減?

    如果光子不存在,宇宙大爆炸說,就是真正的假說,從此顛覆西方的所謂學說霸主地位。這是西方科學體系無法承受的,愛因斯坦也許洞察了真相,所以為了一些事情,不得不毀掉最後的結論。不是科學家都像伽利略一樣無畏,類似教會為了權威而暴力焚燒一切的群體永恆存在。

    在我猜測的宇宙裡,時間是不存在的,只有物質和能量。宇宙只是物質在空間內的位移(三維立體空間加上物質的位移),即物質在能量的作用下的運動(有速度的位移)。能量由物質的相互作用,發生位移來進行表訴。 而暗物質,並不是負質子正電子的物質,而是無法進行能量表訴的靜默物質。進行能量表訴的物質運動的太快,從而無法檢測到它們的存在。就如同白天在高速上,速度夠快就看不見道路中間的擋光板一樣。

  • 15 # 科學薛定諤的貓

    光並不是透過加速才到達光速的,光速天生就是一個恆定的常數c。

    在這裡我們要先知道光是怎麼誕生的,原子核的核外電子吸收能量以後能級就會提高,躍遷到更高能級的激發態,當從激發態躍遷成基態的時候會釋放出電磁波,這個電磁波就是光,可以被人類看到。我們都知道光是具有波粒二象性的,即是一種波也是一種粒子。在光子還沒有被釋放之前是沒有質量的一種虛粒子,靜止質量為0,運動的時候才具有質量。

    這就是宏觀世界和微觀世界的區別,在牛頓力學中,質量是一個恆定的值,而在微觀世界不再適用。愛因斯坦提出了物質的質量和它的速度有關係,並且給出了一個動質量的計算公式

    在這個公式裡,m0代表了靜止質量,m代表運動質量,v代表速度,c則是光速,我們可以這麼理解這個公式,當一個物體運動的時候速度為V,這個V和光速相比幾乎可以忽略不計,因此宏觀世界中的靜質量和動質量可以看成是相等的。

    在微觀世界中,如果一個物體的靜質量為0的時候,它的速度必定是光速,根據動質量計算公式和愛因斯坦的智慧方程E=MC^,如果一個物體的靜質量m0=0而它的速度V不是光速,那麼動質量就是0,那麼它的能量就為0,我們就得到了這樣一種狀態,一種物質有一定的速度,但是它卻沒有能量,這完全是不可能的。因此只有一個物體的靜質量為0,而它的速度為光速的時候,才符合現實情況,要不然這個速度如果不是光速的話,根據方程現實中是不存在的。所以只要有速度,那麼這個速度一定是光速,並不存在一個加速的過程,像光子這樣靜止質量為0 的物質,只能以光速存在。

  • 16 # 時空通訊

    光子無須“動力”催動,它一出生就是光速。

    因為光子沒有靜止質量,也就是其靜止質量必須嚴格為零。現代很多最重要的物理理論都是建立在這樣一個假設上的,比如庫倫定律的平方反比定律、麥克斯韋方程組和電磁場的拉格朗日量等,如果光子靜止質量不為零,這些理論都將被推倒,而以這些理論為基礎的幾乎所有現代物理學和量子力學理論就要重建。

    愛因斯坦根據質能方程E=MC^2和光量子能量公式,粗略推匯出光子動質量上限,其表示式為:m=hv/c^2。式中,m代表光子動質量上限,h為普朗克常量,v代表任意電磁波頻率,c為光速。

    根據這個公式,可計算出光子動質量上限約為5.74x10^-50kg。中國武漢華中科技大學教授羅俊領導科研團隊,進行了一個“用精密扭秤檢驗光子靜止質量的上限”的研究,得出新的光子質量上限為10^-48kg的成果,這個成果得到世界科學界的承認,在過去光量子質量上限基礎上提升了2個數量級。

    但這些這只是對光子動質量的研究,而靜質量嚴格為零的假設迄今沒有人能夠證偽,因此光子靜質量為零的假設依然是科學界奉行的禁區和槓槓。

    光子的出生和死亡。

    首先我們要記住,光子是電磁波傳遞的媒介,也可以說電磁波就是光波。因此不要把光理解為單純我們人眼可見的光,可見光只是電磁波譜裡面一個很窄的頻段,波長約在380nm~760nm之間,頻率約在380~750THz範圍;而整個電磁波譜頻段還包括無線電波、紅外線、紫外線、X射線、γ射線,這些都是光的形式,波長涵蓋千米級到皮米級,頻率涵蓋幾個Hz到數萬億億Hz,只不過是肉眼不可見的光而已。

    光子的產生過程是微觀世界的運動,有兩個方式:一是正反粒子湮滅,會發出耀眼的光芒,這就是產生了光子;二是電子吸收能量後會發生躍遷,從低能態到激發態,為了達到穩定狀態,會回到基態,就會發出一個光子。

    不管是核聚變還是火光、燈光,所有的光子都是這樣發出來的,這些看得見看不見的光,組成了我們充滿宇宙的電磁波。那麼這些光子會死亡嗎?如果說它們消失了就是死亡,這種死亡每天都在發生,我們看到陽光曬到大地上,就不見了,這就是死了。但它們沒有真正地死去,而是被吸收轉化了。

    電子吸收光子發生能量躍遷,原來的光子就沒有了,但電子為了穩定要回到基態,就會釋放一個光子,這樣新的光子又產生了;光子還會與物質發生能量交換,變成分子的動能,從而產生溫度,這可以理解為光子被物質吃掉了,轉化出能量。

    光子為什麼一出生就具有光速?

    這是光子的基本特性,它就是這個脾氣。任何有質量的物體要運動都要消耗能量,速度越大所消耗的能量就需要越大,這些能量加在物質上,物質就獲得了更大的動質量。速度越快所需能量越大,動質量就會越大,因此凡有質量的物體,運動速度就會受到限制,無法達到光速,一個電子也不例外。

    這是因為物質運動受到質速關係的限制,質速關係公式表達為:M=m/√[1-(v/c)^2]

    其中M為物質的運動質量,m為物質的靜質量,v為運動速度,c為光速。根據這個公式我們可以得出,當有靜止力量的物體速度趨近光速時,其動質量會趨於無限大。何謂無限?就是整個宇宙質能也不是無限的,一個電子達到比宇宙總質能還要大的動量,這就是一個悖論。

    而光子由於沒有靜質量的,因此其運動速度無需能量就能夠達到,不受能量大小左右。但能量大小可以讓光子以波長和頻率的形式反映出來,能量越大,波長越短,頻率越高。所以光子一出生,就是光速,無須“動力”和所謂“瞬間加速”。

    當然光速常量每秒約30萬千米,是指在真空中的速度,不同介質中,光速是不一樣的,如光在冰中的速度為2.30×10^8m/s,水中的速度為2.25×10^8m/s,酒精中的速度為2.2×10^8m/s,玻璃中的速度為2.0×10^8m/s等。

    光子運動速度也可以慢下來。

    除了上述在不同介質中,可以讓光速變慢,還有一種讓光子運動慢下來的方法,就是冷凍。一般的冷凍當然不行,在宇宙空間只有不到3K,也就是-270℃以下,光速依舊保持其精確的常量,也就是299792458m/s。

    但科學家們在實驗室製造了比這低很多的溫度,已經無限接近絕對零度了。如科學家們在國際空間站製造出-273.149999999999℃的溫度,距離絕對零度-273.15℃只差0.000000000001℃,也就是億分之一K。

    在這種特別低溫下,物質呈現出一種特異狀態,也就是波色~愛因斯坦凝聚態。這是愛因斯坦的預言之一,又被證實了。這種物質形態被稱為除了氣態、液態、固態、等離子態,物質的第五態。這種狀態下物質呈現出超流體和超導性質,電阻神奇消失了,而光在這種環境中也似乎被凍得走不動了。

    1999年,丹麥物理學家萊娜領導的一個團隊,成功利用超流體將一束光的速度降低到17m/s,到了2001年,她已經能夠將一束光完全凍結。

  • 17 # 趣談科學

    光子是用什麼“動力”瞬間達到光速的?光子:能慢下來才是高手

    手電筒一開,宇宙最高速的光就會射出,光這麼快,兩節一號電池能匹配這麼大能量嗎?光子說:不是我快了,是你慢了,快不是本事,誰都會。慢意味著積累了能量,才能穩固下來,歷經歲月。

    光子描述了宇宙萬物的本質,即狹義相對論中:一切存在(靜止)質量的物質都無法達到光速,而(靜止)質量為零的物質總會以恆定的光速運動(真空中)。愛因斯坦的質能方程描述了:質量即能量,只是存在的形態不一樣而已,質量更為穩定。這些描述就像天書一樣,只是表面上的客觀規律,那麼為什麼會有這樣的規律?所有的答案都在微觀世界之中,我們深挖一下。

    光到底是什麼?

    光一出現就會以光速在時空中直線運動。牛頓說:如果一個物體不受任何力的作用,或者合力為零,那麼物體會沿直線無休止的勻速運動下去。這看似一樣,不過,牛頓這個說法的前提是光必須是一個“物體”,也就是說光應該是由某種微粒構成的,如果光是一種波,就像水波一樣,那麼這個說法就不成立,因為波需要介質,就像水波需要水的震動。

    牛頓走後,科學界二號人物誕生,麥克斯韋說:變化的電場會產生磁場,磁場又會產生電場,電再生磁,磁再生電,週而復始,光就是電磁波,波速即光速。

    到了量子時代,德布羅意說:你們都別爭了,大家說的都對,但大家又說的都不對。愛因斯坦說:老德說得對,但是我也沒太弄明白。然後愛因斯坦沉默了一下,又眼含深意的說了下面這一段話:

    好像有時我們必須用一套理論,有時候又必須用另一套理論來描述(這些粒子的行為),有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難,這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的觀點來描述現實,兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的,但是合在一起便可以。

    愛因斯坦描述的就是光具有波粒二象性,即光具有波動性,同時具有粒子性。然而不單單是光具有波粒二象性,所有粒子或量子都具備這個性質。這個理論的出現意味著人類突破了物理“智子”的封鎖,推開了新世界的大門,也是宇宙創造萬物的底層密碼。

    波粒二象性是量子力學的核心,詭異的雙縫干涉實驗,測不準原理,薛定諤的貓,上帝不擲骰子,平行宇宙和它都脫不了干係。那麼何為量子?量子的定義翻譯過來就像是拿著刀把一個蘋果一頓剁,剁到最後無論再怎麼剁,都不可再分的最小單位,每一個最小份就是量子。光同樣具有量子性,光的最小單位是光量子,簡稱光子。

    不過,量子的定義只說對了一半,不要忘了量子具有波粒二象性,因此量子除了粒子性,同時具有波動性。比如我們可以說氫原子核外有一個電子,也可以說氫原子核外有朵電子雲。

    如果把一“粒水”拿過來一頓剁,最終會剩下什麼?

    我們原本認為物質的最小單位是分子、原子,後來發現原子可以繼續再分,分成電子與原子核,電子核又可以分為質子與中子。後來又發現質子與中子是由(三價)夸克與膠子所構成。

    因此物質是由夸克、電子、膠子,這類微小的粒子所構成,稱之為基礎粒子。人類透過對撞機發現的基礎粒子總共有61種,科學家預測有一種傳播引力的粒子,即引力子,目前尚未找到,加上它基礎粒子就是62種。

    圖:粒子物理標準模型

    這些粒子要詳細講,一天一夜都講不完,我們只簡單說說我們需要的。一切粒子本身都是沒有質量,量子描述它們都是“切得最小”的點狀粒子,也就說它們都是零維的。不過,它們卻構成了三維的宇宙萬物,包括你和我,而我們都是有質量的。

    圖:構成萬物的四大相互作用(力)

    單個粒子沒有質量,但是當“投機”的粒子互相見面就會發生相互作用,質量就源於相互作用產生的能量,所以愛因斯坦說能量就是質量。

    舉個例子:

    一個廣場上站著大量路人甲有希格斯玻色子、膠子、電子等等所有粒子,如果一個“明星”從廣場上穿過,那麼大家就會一擁而上,明星受到的束縛較大,寸步難行,質量也就較大,想要動起來需要用到的能量也比較多,比如夸克。

    如果換成是一個“網紅”,有的人認識,有的不認識,上的人就稍微少點,束縛稍微小點,透過的速度也更快點,質量稍微小點,比如電子。

    如果是你,誰都對你愛搭不理,你可以以極快的速度透過,毫無束縛,那麼你就是光子,沒有任何質量可言。

    圖:夸克帶色荷就像電子帶電荷,膠子可以把三價夸克牢牢鎖住,這就是強相互作用力,而電子則依靠光子傳遞電磁力

    誰和誰能相互作用源於粒子的內在屬性,例如角動量,電荷,色荷等等。由於四大相互作用力,這些粒子束縛在一起形成了有質量的質子、中子、原子核、原子、分子,這些三維結構,才有了我們。

    答案
  • 18 # skymww

    考慮震動弦問題:玻色子為二維震動,不與西格斯子耦合;費米子為三維震動,與西格斯子耦合,就是說有空間的有質量。二維的是無損震動,可以光速執行,這速度是空間本身特性:物理的本質是幾何。

  • 19 # 開心果282484822

    光子是微質、微電、微體的高速微觀粒子,比電子還要微小,電子、質子、中子、夸克等等相互碰撞都可能產生光子,以極小能量、動力就能使光子達到或接近陽光、燈光的速度,可以說光子是自然形成的最小微觀粒子。

  • 20 # 科學黑洞

    地球上的生命從誕生開始發展至今,光都是不可或缺的存在,光就是能量,而光子就是一份份的能量。植物透過光合作用,可以把太陽能進行轉化並且在有機物中儲存起來。這些能量再透過食物鏈進行向上傳遞,供養整個地球生命。

    自然光是太陽釋放出來的,作為一顆恆星其內部不斷地進行核聚變反應,損失的質量會按照愛因斯坦的質能方程轉化為能量。例如科學家就曾做過模型對太陽內部的核聚變反應速率進行估算,每秒鐘大約有6億噸氫核發生聚變反應,最後可以生成5.95億噸的氦,那麼這個過程中有500萬噸的質量損失了,它們變成了能量,以光和熱的形式惠及了整個太陽系。

    光子沒有壽命,也可以說它是永恆存在的,只能被吸收和釋放,否則它們就會一直在深空中飛行直到永恆。從愛因斯坦狹義相對論的時間膨脹效應可以解釋,光子沒有靜止質量,速度為光速,這意味著時間是靜止的沒有流逝,那也就意味著永恆的壽命。

    光一直伴隨著人類文明的發展演化,但人類對它的認識歷史卻很短暫,伽利略是第一個開始系統性測量光速的人,但是光速太大,普通的手段根本難以測量。經過一代代物理學家的努力,光速的值越來越準確,下圖是法國物理學家斐索的齒輪法測光速,他算是第一位準確測量光速的科學家。

    對於大部分人來說,我們只認識光,並不知道“光子”為何物,光是電磁波,我們肉眼可見的光只在波譜中佔據非常短的一段。那麼電磁波是如何產生的哪?

    簡單來說就是:震盪的電場產生震盪的磁場,震盪的磁場產生震盪的電場,週而復始電磁波向外傳播,並且速度不變。

    愛因斯坦提出光速不變理論,可以用一個例子來說明,一組學生10人從1-10開始報數,類比電場和磁場的相互激盪傳播過程。10名學生開始報數,第二名同學聽到1之後迅速報2,第三名同學聽到2之後迅速報3。這個反應連線的速度可以比作光速,那麼這10名同學所處的環境無論是靜止於地面還是坐在車上都不影響報數的速度,這就是光速不變。

    也就是說光一產生就是報數的開始,速度自然為光速,根本不需要加速的過程,因為光沒有靜止質量,不能用牛頓第二定律來描述。

    而隨著不斷地發展科學家對於光的本質有了分歧,它既有粒子的性質也有光的形狀,前前後後爭論了近百年,最後結論出來了光具有波粒二象性,既是電磁波同時又可以稱之為光子,它的能量都是量子形式的,呈現一份份的狀態。

    到這裡光加入了基本粒子的行列,屬於規範玻色子,一產生它的速度就為30萬公里每秒,沒有加速過程。光子的速度實際上更像是它的自由屬性,就像是一個物體擁有質量和長寬高一樣。

    因此說光子真空中速度30萬公里每秒,不需要動力去加速,同時也不需要動力去維持,因為沒有靜止質量30萬公里每秒的速度就是它們的固有屬性。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 節度使很容易形成割據勢力,為什麼唐朝的時候要設節度使呢?