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  • 1 # 使用者2953413550839

    光是一種粒子。這在解釋光電效應中,已經被愛因斯坦在1905年證明過了。其因此獲得了諾貝爾物理學獎。

    此外,普朗克為了使能量是不連續的,從而避免紫外災變,他在其新建的黑體輻射公式中,提出了一個量綱為粒子角動量的物理常數h。由此表明,在我們的宇宙中,存在著不可再分的最小粒子,該粒子就是量子。

    所以,愛因斯坦將光子稱為光量子。實際上,由於真空不空和物質不實,基態的量子構成了我們宇宙的物理背景,存在著宇宙微波背景輻射溫度,其意味著基態量子具有無規(熱)運動;而受到激發的量子,就是有向運動的光子;由數個高能光子形成的封閉體系,就是各種基本粒子,屬於物質的範疇。

    因此,光子是最為基本的粒子,其角動量就是普朗克常數h,其具體的數值約為6.623x10-27爾格秒。所以,光子與其他粒子一樣,也具有一定的質量和體積。

    與其他粒子的不同之處,在於光子是不可再分的最小粒子,而別的粒子都是由高能光子組合形成的封閉體系。

    所以,光子的質量和體積都是非常小的,從而表現出了一些與其他的粒子所不同的特性。比如,光速最大,且具有相對於物理背景和其自身能量的不變性。

    如果我們用人來類比的話,那麼基態的量子就是普羅大眾,他們構成了人類社會;而各種名人則是受到激發的量子,成為我們感應到的光子;至於家庭就是基本粒子,各種社會團體與組織就是原子和分子;而國家和民族則是各種宏觀物質與天體。

    既然光子是受到激發的量子,那麼只要我們對作為物理背景的量子空間進行擾動,就會使空間量子獲得能量,由原來的無規運動轉變為有向運動,使光子具有了傳播的動力。

    這就好比我們平時的扇扇子或電風扇的葉片轉動,可以產生風;當宏觀物質快速震盪時,可以形成引力波;當微觀的電子由高能態躍遷回基態時,可以激發單個的空間量子,產生光子。

    至於光子之所以能夠遠距離的傳播,是因為光子的體積很小,其與空間量子的碰撞機率是比較低的。

    此外,由於光子的質量很小,而光子的能量遠大於空間量子的能量,且其能量主要是相對於量子空間的勢能。因此,即便是光子與空間量子發生碰撞,其損失的能量也是非常小的,而且主要是其勢能的減少。

    所以,光子的傳播速度近似地具有不變性。即便是度量光子勢能的物理參量——頻率,也只有微小的變化。只有長距離的傳播,光子的頻率才會較為顯著地降低。

    這就是光子的耗散紅移,其很好地解釋了為什麼在我們宇宙中,各種星系的光譜大

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