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光子,自然是以光速執行的,根據相對論,對它而言時間為0,也就是說它永生不死。可是光子屬於宇宙的一部分,宇宙是有壽命的,最終會死亡,那麼光子也會死。可前面又說光子是永生不死的。如何解決這個問題?
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  • 1 # Luthiel

    個人傾向於 會死

    雖然對於光來說,整個宇宙都不存在的,從誕生開始一腳油門就到了宇宙盡頭。但是:

    1.光子速度未必能達到光速。一顆光子在一束光的介質裡面,磁場方向對光速有輕微的影響(幾年前雜誌看的),更不說萬一這光子進入了水 玻璃等介質裡面一旦不是光速了,那麼對於它來說宇宙就存在了,宇宙可以對它產生“資訊”層面的影響了。

    2.光子還是不是光子(假如光子是觀察者,那麼還是不是同一個意識的觀察者)。假如你說光子在介質中其實還是光速,只是因為別的原因總體上慢下來了。那麼一顆光子啪的一下打在了電子上,然後電子啪的一下受激輻射(鐳射的原理)出一顆頻率方向相同的光子,那還是不是同一顆光子?如果不是同一顆光子,那麼光子在正常宇宙中死亡都比比皆是,不說黑洞宇宙毀滅這種極端情況了。

    3.隨機層面的影響。一束鐳射裡面的每一顆光子都不是一個球狀直線飛行的!而是不同頻率的光有著相應的最小發散曲線,在兩條曲線中間夾著的範圍閃爍前行的(就是這麼跳,比如手電筒的光是平行的,但是射遠了就是會比電筒的口要大,怎麼造都沒用。最集中的鐳射也必定會發散)。既然光有如此明顯的量子效應。

    那如果光子一開始跟某“兄弟”糾纏上了,然後光子飛了出去,整個宇宙連同兄弟也不存在了。但是那個兄弟因為宇宙毀滅死了,那麼光子雖然沒有任何“資訊”追的上它通知它去死,但是就會憑空的死掉。(相對論說有質量的物質和資訊不能超光速,自然影響不到光子。但是隨機的影響卻不受光速限制,因為不攜帶資訊)

    4.頻率與能量的極限。一般的物體你給它能量就跑快點,減它能量就慢點。但是光子不會,光子只會相應的加減頻率,光速還是不變的。

    但是波長下限(頻率最高)是普朗克尺度,下限是宇宙直徑。

    如果宇宙是死於收縮,那光子會因為引力不斷降低頻率 能量,最後光子就不存在了。

    5.規律還是描述。光子之所以在你心中“為所欲為”,還是因為光速不變定律,相對論給你的勇氣。但是到底是先有相對論還是先有光,這個問題就屬於天問級別了,永遠回答不了。當然個人信仰是先有物質,再有規律,當宇宙生死,黑洞(無毛定理,資訊不守恆?)等極端情況出現相對論就不適用了。

    再說古人認為光是在“以太”中傳播,那麼宇宙毀滅了沒有以太了,光子就不可能生存。雖然現在大家都認為光可以在真空中傳播,但是新的以太學說也是有的,不知道對不對。

    6.從弦理論多元宇宙來看。光子 電磁力是開弦,只能作用於同一個宇宙,宇宙毀滅了當然死了。(引力是閉弦,可以作用於其他宇宙,再假如日後真的發現有引力子,那麼引力子應該可以在宇宙毀滅後繼續苟活)

    綜上,我認為雖然對於光子來說,鐘慢效應時間瞬間就是永恆,尺縮效應宇宙之大變成無窮小蜷縮在普朗克尺度以下可以認為不存在。

    但是當宇宙真的毀滅的時候,光子還是難逃一死

  • 2 # 海螺008

    這個不太知道,但是光子一直在降頻,也就是紅移。宇宙空間一直在膨脹,光子的波長也被拉長了。

    光子的死亡標誌

    光子的能量與頻率有關,

    E=hv,

    其中:E是能量,

    h是普朗克常數

    v是光子的頻率

    光子的速度不變,但能量在減弱,最後減弱到0就是死亡。

    光子在降頻

    因為v=c/λ,所以光子波長拉長就是光子降頻。

    宇宙大爆炸時產生的光子是強γ射線,現在已經降頻降到了微波,將來還會走向無線電。

    如果不考慮超大空間的效應,其實日常光子也在降頻。比如太陽中心的核聚變產生的也是γ射線,然後它向外傳遞過程中被原子吸收,隨後又放出來,再釋放的光子的能量不會超過吸收的光子的能量,也就是降頻。層層傳遞到太陽表面,就是可見光了。

    生活中的光子,比如日光或燈光,它們遇到物體後會被吸收,物體吸收了光照後溫度升高,於是向外輻射紅外線,這其實也是短波長光子被轉化為長波長光子的例項。

  • 3 # 瀟軒

    光子的固有時——也就是它的世界線的長度等於零。這就是說,光子是沒有時間度量的,我們不能拿光子來做參考系。

    你提到的光子死亡,這個概念不是一個物理概念,而是從人類的死亡來類比的。光子本身不存在時間,不代表它不會死亡,這裡是兩個不同的事情。

    光子被電子吸收經常發生,這個時候光子就消失了,也就是你說的死亡了。這個事情經常發生,不需要等到宇宙毀滅的時候就可以。

    宇宙毀滅的時候,一般情況下肯定是引力起主導作用,這個時候宇宙將變成一個大黑洞,隨後不斷坍塌,光子也會進入黑洞,隨後就撞上黑洞內部的奇點。在這種情況下,光子也是死亡了。因為奇點會消滅所有的物質結構,光子攜帶的資訊在奇點處將全部丟失。

    因此,無論是光子被電子吸收,還是光子撞上奇點,都表明光子是會消失的,也就是你說的光子是會死亡的。

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