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1 # 科學的糾纏態
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2 # 軍機處留級生
光是透過一種被稱為電磁輻射的現象產生的,這種現象由磁性和電子兩部分組成。光或可見光僅僅是整個電磁波譜的一小部分。整個光譜包括伽馬射線、x光、無線電波、微波和紅外光。
光是透過自然或人工方式產生的,例如分別用太陽或燈泡。用最簡單的話來說,可見光是以電磁輻射包的形式釋放的能量,它被人眼感知為光。當受激電子返回穩定軌道時,這一能量包或光子被釋放出來,在它們躍遷時釋放能量。這是光的量子力學理論的一部分,它在原子水平上處理光的相互作用。
光是一種粒子(光子),表現得像波。這就是眾所周知的光的雙重性,也是光更神秘的特性之一。根據大英百科全書,電磁波理論和量子理論都不能正確解釋光在各個層面的行為;這兩種理論都是準確描述現象所必需的。還表明,其他粒子,如電子,也表現出相同的波狀性質。最近,狹義相對論被用來產生更完整和更廣泛接受的量子電動力學理論。
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3 # 淡漠乾坤
光的產生途徑應該有很多種,類似風的形成和海浪的產生都是有許多種不同的形成方式;但是,在本質上它們都是對介質的擾動,使原本平靜的介質產生了能量的傳播。
自然界有兩種基本的存在形式,其一是離散的粒子,其二是由粒子的高速運動所形成的封閉體系。前者構成了物理背景即空間,後者則形成了物理物件即物質。
這實際上是自然界開放與封閉、離散與聚合的兩種對立統一的存在形態。若用物理參量來表示的話,就是能量與質量的關係。
因為,能量是關於粒子運動能力的度量,質量是被封閉的粒子關於其空間效應的度量。兩者都與粒子的運動相關,它們的區別僅只是被描述的粒子,它們究竟是開放的,還是被封閉的。
所謂空間就是由離散的粒子構成的物理背景。不同的空間,僅只是其中所含的粒子不同。比如,水是魚的空間,是由水分子構成的,對水的擾動可以形成波浪;空氣是鳥的空間,是由氣體分子(氮分子和氧分子等)構成的,溫度的變化會導致風的形成。
根據現代科學的研究,人類對於各種空間的認識已經發展到了極致,認識到我們的宇宙是由不可再分的最小粒子即量子構成的。離散的量子構成量子空間,由高能量子組成的封閉體系就是各種基本粒子即物質。
因此,量子空間是我們宇宙中最為基本的物理背景。所以,宇宙中的任何物體都會受到量子空間的影響與束縛。這就好比是洋蔥,各種不同層次的空間是彼此重疊的。當我們逐層剝開時,就看到了最裡層的量子空間。
如果我們對量子空間擾動的話,那麼量子空間就會產生不對稱的分佈,即形成空間的能量。而量子空間能量的向外擴散和傳遞,就是最廣義的光概念。
最初的光概念是指我們人眼所能夠感應到的Sunny☀️和火光,這是人類長期進化的結果。然而,我們人類看到的光只是極窄頻率範圍的光,超出可見光的範圍,光便被分別稱為電磁波、紅外線、紫外線、x射線以及伽馬射線和中微子等。
因此,光的本質是受到激發的量子,即光子是具有高於本底(最低)能量的最小粒子。其具體的名稱,是由光子所具有的不同能量及其不同的物理效應來命名的。
正是因為光子的能量範圍非常大,所以產生光的方式也是多種多樣的。最為常見的,是光電效應,即原子中的電子由高位躍遷回基態時,會對空間量子所產生擾動,使空間量子受到激發而形成了可見光。
如果電磁場的交流變化,可以產生電磁波,用於發電報和無線電廣播,其本質也是電子的震盪對量子空間的擾動。
還有一種與我們密切相關的光是由太陽內部的核聚變產生的,即是由氫原子的質量所釋放出來的能量。其本質是宇宙早期劇烈變化所臨時封閉起來的能量(質量),即是宇宙膨脹所帶來的能量。
此外,如果兩個巨大的天體相撞,也會對量子空間產生擾動,形成引力波,其本質是量子空間形成的漣漪。
總之,只要我們能夠擾動量子空間,就會打破該空間的平衡,使之為恢復平靜而對外傳遞能量,從而產生出光。光能是擾動量子空間的能量所賦予的,我們有多少種擾動量子空間的方法,就會有多少種產生光的方式。因此,產生光的方式是無窮無盡的。
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光的產生其實都是相同的,都是電子從高能級向低能級躍遷時,由於能量減少就會釋放光子,光子是一種能量。幾乎所有的能量變化都會產生光子,只不過有的比較微弱我們不能看見。因為光是由光子構成的,所以我們認為光子存在與任何物質內部,每當這個物質發出能量變化時就會吸收光子或者釋放光子。
比如微觀世界中的原子中電子從高能級到低能級躍遷時就會使得光子電子速度變慢從而能量減少這樣就會有光子產出。就像在圍繞旋轉的飛船,當飛船朝反方向噴射氣體就會使得飛船速度變慢,能量變少,噴出的移動氣體就是減少的能量。來類比光子的產生。
所以光的產生來自物質釋放的能量可以看做目前認知中能量的最小組成部分,