星球大戰中的光劍看上去是兩道鐳射,但實際上兩個特點暴露了它不是鐳射的本來面目。第一是它有限長,我們很難想象在另一端沒有反射鏡的情況下,鐳射束能在如此均勻的狀態下只有有限長度(如果鐳射是發散的,我們可以理解在那個距離上已經減弱到看不清楚),這意味著光子跑的那個位置,就會莫名其妙的掉頭往回走,或者憑空消失掉,這顯然都是違背熱學第一定律,也就是能量守恆定律的;另外一個很有意思的特性,就是兩把光劍能夠“抵”在一起,這更加暴露了它不可能是鐳射劍。因為光子是玻色子,是不遵守泡利不相容原理的,同一個空間位置是允許有多個光子同時佔據。換句話說,兩束光相遇的時候,會各自獨立走過互不干擾,他們不可能抵在一起。你可以隨便拿兩個手電筒或者兩隻鐳射筆,讓他們的光束相互接觸看看。
所以,這兩把所謂的“鐳射劍”,其實應該是由費米子組成的會發光的“費米子劍”,劍刃其實還是原子(或者類似的遵守泡利不相容原理的費米子)而不是光子。發光的機理可以是化學發光(就像熒光棒)、電致發光(就像發光線或者Led)、光致發光(就像日光燈管),熱致發光(就像白熾燈或者石英加熱管)等等,反正只要能量夠高,發光不是什麼難事。至於伸縮這件事兒,我想看過變魔術的伸縮彈簧劍的人,都應該有辦法實現這個功能。
在這些分析的基礎上,我們再來看這把鐳射劍會不會有影子?
我的觀點是,如果恆星照射的光線比較強,大機率是會有影子的!
因為這些費米子組成的劍身如果不透明,那麼無疑就會產生明顯的影子;而如果劍身是透明的,幾乎完全不吸收經過的光線,但這些費米子和光子之間一定會發生相互作用,導致在光經過這些費米子的附近時速度減慢,通俗的說就是這個劍身即便是透明的,它的折射率也會比周圍的空氣大,對路過的光終究還是會有一些反射、折射甚至散射作用的。你再仔細看那個劍刃其實幾乎是個圓柱體,你拿一根玻璃棒放到Sunny下看看會不會完全看不出來。而這把劍自身發出的光是真正的波色子,它和恆星的光子之間相互並不干擾,所以它發出的光只會讓影子變淡,而不會讓它完全沒有。
最後我想說,我總覺著那兩把劍其實就是兩把熱到發光的鐵通條,所以他們能夠抵在一起,而當他砍到什麼東西的時候也會燒出一個口子(當然,顏色問題可以透過材料的能級結構設計來解決)。
星球大戰中的光劍看上去是兩道鐳射,但實際上兩個特點暴露了它不是鐳射的本來面目。第一是它有限長,我們很難想象在另一端沒有反射鏡的情況下,鐳射束能在如此均勻的狀態下只有有限長度(如果鐳射是發散的,我們可以理解在那個距離上已經減弱到看不清楚),這意味著光子跑的那個位置,就會莫名其妙的掉頭往回走,或者憑空消失掉,這顯然都是違背熱學第一定律,也就是能量守恆定律的;另外一個很有意思的特性,就是兩把光劍能夠“抵”在一起,這更加暴露了它不可能是鐳射劍。因為光子是玻色子,是不遵守泡利不相容原理的,同一個空間位置是允許有多個光子同時佔據。換句話說,兩束光相遇的時候,會各自獨立走過互不干擾,他們不可能抵在一起。你可以隨便拿兩個手電筒或者兩隻鐳射筆,讓他們的光束相互接觸看看。
所以,這兩把所謂的“鐳射劍”,其實應該是由費米子組成的會發光的“費米子劍”,劍刃其實還是原子(或者類似的遵守泡利不相容原理的費米子)而不是光子。發光的機理可以是化學發光(就像熒光棒)、電致發光(就像發光線或者Led)、光致發光(就像日光燈管),熱致發光(就像白熾燈或者石英加熱管)等等,反正只要能量夠高,發光不是什麼難事。至於伸縮這件事兒,我想看過變魔術的伸縮彈簧劍的人,都應該有辦法實現這個功能。
在這些分析的基礎上,我們再來看這把鐳射劍會不會有影子?
我的觀點是,如果恆星照射的光線比較強,大機率是會有影子的!
因為這些費米子組成的劍身如果不透明,那麼無疑就會產生明顯的影子;而如果劍身是透明的,幾乎完全不吸收經過的光線,但這些費米子和光子之間一定會發生相互作用,導致在光經過這些費米子的附近時速度減慢,通俗的說就是這個劍身即便是透明的,它的折射率也會比周圍的空氣大,對路過的光終究還是會有一些反射、折射甚至散射作用的。你再仔細看那個劍刃其實幾乎是個圓柱體,你拿一根玻璃棒放到Sunny下看看會不會完全看不出來。而這把劍自身發出的光是真正的波色子,它和恆星的光子之間相互並不干擾,所以它發出的光只會讓影子變淡,而不會讓它完全沒有。
最後我想說,我總覺著那兩把劍其實就是兩把熱到發光的鐵通條,所以他們能夠抵在一起,而當他砍到什麼東西的時候也會燒出一個口子(當然,顏色問題可以透過材料的能級結構設計來解決)。