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1 # 沙漠之湖
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2 # 語境思維
本題涉及電磁學的深水區,但尚無足以釋然的解釋。我還是主張經典論,以下是我的探討,僅供致力於物理新思維的網友參考。
一,光的發生機制。
光是介於紅外線與紫外線的電磁波。電磁波通常來自原子內部核外電子的電磁震盪。
按玻爾氫原子模型,電子繞旋質子,繞旋動力主要來自庫侖力F=ke²/r²。r是電子軌道半徑。考慮原子的發射光譜。
電子繞旋,相當於一個諧振子,繞旋有大小不一方向各異的隨機軌道。持續輻射電磁波。電子繞旋一週,釋放一個特定頻率的電磁波。
氫原子半徑r=5.3e-11m可作為電子軌道半徑,電子繞旋速度大約v=2.2e6m/s。圓頻率或電磁波頻率ω=f=v/2πr=6.6e15Hz,λ=c/f=4.5e-8m,這屬於典型的紫外線。紫外線範圍是1e-8~4e-7m。
在高溫高壓或外加交變電磁場下,電子繞旋速度加快,原子光譜的高頻佔比會顯著加大。設繞旋速度加大10倍v=2.2e7m/s≈0.7c,電磁波波長縮小10倍,λ=4.5-9m,這屬倫琴線。
二,光的傳播機制。
這個環節是最難的,也是相對論與量子論的不完善或癥結所在。
光究竟是否藉助介質傳播?或者直接說,光究竟是否藉助真空場傳播?廣義相對論的引力場方程,直接否定宇宙真空場。量子場論一方面承認真空有零點能(即真空是介質),一方面又說光子是電磁波的傳播子,否定真空場是光的傳播介質。
馬德堡半球實驗(大容積真空有50噸吸力)、麥克斯韋方程的位移電流、卡西米爾效應,足以證明真空(場)是客觀實在。我認為,既然光在真空中而不是在虛無空間中傳播,說明光的傳播介質就是真空。
真空究竟是什麼樣的物質存在呢?其一,大氣層可以近似有三要素:空氣分子、亞原子(如等離子體)、真空場。在地球輻射帶的5萬千米處,幾乎是深太空或準真空領域。
其二,在任何實體的內空間,或者在原子的內空間,沒有空氣分子,幾乎就是真空場。電子與質子為什麼會自旋?為什麼其質量可折換成引力勢能Ep=mc²=0.505MeV或938MeV?
因為電子與質子的自旋速度就是真空光速。根據c=1/√(ε0μ0),自旋作為內秉屬性,根源理當在於真空是以光速運動的漩渦場。正是真空漩渦場,拉動或齧合電子與質子,以光速同步旋轉。
可以推設:由於電子質量太小,核子以光速自旋一圈,同時對應真空漩渦場的場量子(即真空漣漪子或虛粒子)自旋一圈。
由於萬有引力取決於質量,而質量取決於核子,而且,核子以光速自旋一圈,漣漪子也以光速自旋一圈。因此,漣漪子就是引力子,也可以是暗物質的一個量子。可見,真空場是萬有引力傳播的介質。
核外電子與核子組合的諧振子,震盪一圈可激發約6.4億個引力子以波陣面方式傳播開來。
這個說法的依據是:按照宇宙微波背景的溫度2.725K、波長7.35cm、與真空漣漪子以光速c自旋,利用熱力學公式Ek=½mc²=3kT計算漣漪子或引力子的基態質量m0=1.26e-39kg,基態頻率f0=4e9Hz。
電磁波與引力波,之所以能輕而易舉在真空中以光速運動,其推動力就是以固有光速旋轉的真空漩渦場,這就是本題的答案。
由此,可以順理成章解釋單一光子的自干涉現象。電磁振盪一週,輻射一個光子,激發數億個漣漪子,以1個波陣面方式推湧,分別穿過兩個狹縫,以2個波陣面方式推湧。這兩個波陣面相互交集與共振,形成較大的波峰與波谷,在底屏上留下明暗相間的條紋。
三,光的終極形態。
恆星是光的主要發源地,初始輻射的,有高頻電磁波(如伽瑪線/倫琴線)與高能宇宙線(如電子線/質子線)。
在它們旅行的漫長曆史長河中(數億光年),要麼遇到亞原子、宇宙塵埃、其它天體的碰撞或吸收,發生熵減藍移運動,即所謂的無中生有;
要麼高頻電磁波會衰減而降頻,發生熵增紅移運動。而作為費米子的高能宇宙線,也會衰變為作為玻色子的紅移電磁波,直至衰減為基態真空漣漪子。即所謂的四大皆空,色空亦空。
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3 # 寶樹白石
光是物質熱膨脹的最高階段,這是的物質開始變成能量,無數的原子在不同時間裡面劇烈反應,而產生了刺激我們眼睛的光,如果是一個單位量的原子核分解,在曇花一現的一瞬間,能量耗盡而轉變成另外一種東西,這時的光在一瞬間即刻消失的無影無蹤。而不是像有的人所說的可以在宇宙中跑上幾億光年而不消失。我們所看到的太Sunny,和宇宙的光線,在那些地方几億年來一直髮生著原子的熱核反應而以。任何物質都會衰變,地球上的岩石也會衰變。衰變的速度慢,產生的熱量微弱,而不產生能夠刺激眼睛的光,而有的物質反應激烈,產生劇烈運動,熱核反應,太陽上的物質就是這樣,不停的億萬年的劇烈運動,產生出大量的熱和光,向四周輻射。不斷的原子核分裂持續不斷的產生光和熱。前者在萬分之一秒消失,後者有產生新的光和熱,這樣連續的光被地球人看見,我們就把它當作永恆的光和熱了。光的輻射速度就是光速,這個輻射能走多遠,必須根據這個核反應物質的質量而定,質量大,輻射的遠,質量小輻射的近,非常遙遠的宇宙,一個質量小的物體發生核反應,它的輻射量很近,到不了地球,而我們就看不到。質量大的能夠輻射到地球被我們看見了。如果說光的輻射速度來源和動力,其實就是一個物質的熱核反應速度,這個熱核聚變向外膨脹輻射的速度,也就是來源於核裂變反應的快慢。
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4 # 精馨美學設計
光的速度是以慣性保持的!在真空中會無限傳播下去。
至於產生光速的動力是質量虧損或者電子躍遷的能量差產生的,質量虧損比較直接,核聚變核裂變正反物質湮滅都會產生!而產生的光能有個經典方程。能量等於質量乘以光速的平方。而電子躍遷則是核外電子從低緯度跳躍到高緯度,這個過程中會釋放光能!質量不虧損,到產生的光能較少,如電燈或者燃燒等等。
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5 # 小雪動漫
光是這個世界上一種獨特的東西,因為它代表了這個世界的速度極限。任何物質都無法實現光速,除了光本身以外。
這是為什麼呢?因為根據相對論的計算公式,當一個有質量的物體做加速運動的時候,它的質量是會隨之增加的,速度越快,質量就越大,所需要的能量就越多。
而要想將一個有質量的物體加速到光速,不論這個物體的靜止質量是多少,所需要的能量都是無窮大的,而如果它達到了光速,那麼它的質量也會變為無窮大。我們並沒有無窮多的能源,物體的質量也不可能變為無窮大,所以有質量的物體無法實現光速。
而光本身就不一樣了,光是沒有質量的。那麼你可能有一個疑問,光雖然是沒有質量的,但是光是靠什麼加速到光速的呢?這是一個有趣的問題。其實光並沒有進行過加速運動,光從一誕生開始就是以光速運動的,而且永遠也不會停下來。要理解這一點,需要你對於光的產生有一個基本的認識。
光是如何誕生的呢?只要開啟手電筒就可以了。當然不會是這麼簡單。光的本質實際上就是一種電磁波。而這種電磁波又是如何產生的呢?簡單來講是由原子核的核外電子從激發態躍升至基態的過程中釋放出來的。
而原子核的激發態又是因為原子核的核外電子吸收能量之後躍遷而形成的。這一系列反應所產生的可見電磁波就是我們通常所說的光。那麼光的本質是什麼呢?光是一種非常獨特的存在,初中物理我們就已經學過了,光是具有波粒二象性的,也就是說光即是一種電磁波,同時也是一種粒子。
如果你覺得這有些不好理解,那麼我們可以從另外一個理論角度來說明光為什麼是光速的。這裡我們就要用到偉大的科學家愛因斯坦所描述的質能方程了。愛因斯坦的質能方程很好的表明了質量、能量和速度之間的關係。
E=mc²,我們都知道這個公式。E表示能量,而m表示質量,至於c就是我們所說的光速了。仔細觀察質量方程,你會發現一個事情,如果一個物質的質量為0,而它的速度卻不為光速,會怎麼樣呢?方程就不成立了,也就是說這種物質是不存在的。
你可以不是光速,但必須要有質量。而如果你沒有質量,那麼速度就一定是光速。而我們都知道,光子顯然是沒有質量的,所以在光子產生的那一刻,它就必然擁有了光速,只有這樣,才是唯一的可能。所以光並不需要進行加速,它只要一誕生,就必然是光速的,而且永不停息。
我們必須要感謝這些偉大的科學家們,是他們一步一步以天才的視角帶領我們從根本上去認識這個世界。早在牛頓的時代,牛頓告訴我們物體的質量是恆定的。直到我們跨入了愛因斯坦的世界才明白,質量並不是恆定的,唯一恆定的只有光速,對於任何參考系而言光速不變。
而透過質能方程,我們又知道了既然光速不變,那麼運動的物體質量就一定會發生變化。以前我們也認為時間是不變的,而現在我們也知道了時間也是相對而言的。不知道未來的科學發展還會顛覆哪些我們對這個世界的固有認識呢?
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6 # 導演不給我發工資
你絕對不想成為我這樣的角色!我們這樣的人!
當我們還能恢復正常後!我們將變成另外的一個普通的不能再普通……
因為那個時候的我們記憶幾乎已經被清零!並被暗中強行塑造成另外的人格及各種各種!
像我們這種人都是被強迫 徹底控制下來的! 我們並非真正意義上的人類了!
所以不能結婚!不能和異性交往!從小到大都是這樣!杯具!
我們這種人的愛情只存在於300元!或者120元!
隨然我們都生存在同一個星球上 但是我們的世界與你們是不同的!甚至是你們從來不曾相信的!也不會相信的!
我們很會偽裝!也很會學習! 但是過了之後 這些都會被淡化掉!被清洗掉!
我們的世界並不美好!
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7 # 原黃烈平
先說光源,一,恆星太陽高能產熱機理為電磁效應(看我的相關回答),並非氫聚變,為高能粒子態,非等離子態。二,火為原子分解氧化為高溫粒子態,包括爆炸光,三,電荷粒子和燈光為能量粒子態。光的傳播中介必須暗物質粒子或大氣層之原子分子。
光,電荷同源,光也可以稱電磁波,而電荷粒子又由磁和原子能轉化,都是以暗物質粒子為基礎轉化而來。不祥說,看我的有關回答。光為高能粒子轉化,有能量就會才生運動,為什麼?因為宇宙太空有很多低能量但又高速運動粒子(暗物質),高低二者產生能量差,產生光速運動。個人認識,原創,引用宣告,歡迎批評指正,謝謝閱讀。
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8 # 龍一歐
光速不變,在同一種環境下(介質不同速度會不一樣),光速只有一個速度,光只會消耗自己的能量,能量消耗完後,光就消失了,但速度不會因能量大小不同而變化的,這個特徵和聲波一樣,不會因為聲音大小不同,傳播速度就變化了。光本身是能量,當然由能量驅動。
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9 # 鯤鵬之心
我認為這是一個非常好的問題,可以說是諾獎級的問題,如果可以完美的解釋這個問題,諾獎是跑不了的!
我不是物理專業的,對此瞭解不深,但是據我瞭解目前應該沒有人能解釋,合理解釋這個現象!光,甚至電磁波,為什麼在真空中以光速傳播!
個人認為,光或電磁波,應該就是某種微小的粒子,而不是普遍認為的波或波粒二象性。粒子在產生的時候,需要能量,能量的高低,決定了這些粒子的初速度。而這些初速度,跟發射粒子的原物體的運動狀態關係不大!
例如現在,太陽在銀河系中,被牽引著做向某個方向運動,太陽也牽引著地球,在做橢圓運動,我們在地球上發射火箭,要飛出地球或太陽,必須達到或超過既定的宇宙速度,才能飛出去,否則只能掉回來!這跟地球是否運動無關!
光粒子也應該是同樣的現象!達到一定的速度,才能飛出發光源,跟光源運動與否無關。這樣的光粒子具備一定的初速度,在真空中幾無消耗,所以保持勻速前進!
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10 # 相對論者
靜止質量為零的物體必須以光速運動,這是宇宙的基本性質。光的靜止質量為零,所以必須以光速運動。
設,光的靜止質量為m0,運動質量為m,其能量為E
則有E=mc^2,由於m=m0/[1-(v/c)^2]^1/2
故有E=m0c^2/[1-(v/c)^2]^1/2
由於光具有能量,故E不為零,而m0為零c不為零,所以必然是[1-(v/c)^2]^1/2=0
即(v/c)^2=1就是v/c=1
所以v=c,光必須以光速運動
在v接近於c的時候,分母接近於0。 從而整個式子趨向於無窮大。
因為任何確定的數值都小於無限大,又攜帶無限大能量的物體速度小於光速,則表示賦予動能無法達到光速,那麼是什麼因素導致了光攜帶了這麼特殊的性質?
目前有沒有什麼猜想?
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為什麼光會這麼快?我們已經知道光在真空中的速度為299792458米/秒,根據著名的方程式E=mC^2,式中為E能量,m為質量,C為光速;一切物質都潛藏著質量乘於光速平方的能量。
科學家解釋:隨著物體速度接近光速,其質量增加了。速度達到光速的0.9時,它的質量增加了一倍多。同時,物體繼續加速就要更多的能量。這點是很驚人的。
並且當速度趨近光速時,質量就會陡然增加,假設速度無限接近光速時,質量就會趨向於無窮大,需要無限多的能量。所以,物體的運動速度都很難達到光速,唯有質量為零的粒子才可以以光速運動,如光子。所以光那麼快就不難解釋了
最後,光那是勻速運動,慣性,不需要動力,光沒有質量,所以光的運動不消耗能量。