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假如不考慮技術等因素的情況下,在風速為120公里/秒的情況下,用鐳射槍來打100公里外的很小目標,用不用考慮風的影響?
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  • 1 # 徐德文科學頻道

    理論上光的直線傳播不僅會受大風影響,而且受任何具有靜止質量的物質和能量影響。但你在風速120公里/秒的情況下,用鐳射槍打100公里外的很小目標,對風兒的糾纏感到憤怒並試圖修正彈道,哦不,是光道,那你就太矯情了,不是一般地矯情。

    風對光線的影響,不,應該說是理論上的影響,實際上是引力場對光線的偏折問題。根據愛因斯坦的廣義相對論,光的運動和物體一樣,會受到引力場的作用,偏向引力源。這是因為任何不受外力作用的物體,在引力場中運動,都會沿著最短的路徑執行,這個路徑被稱為測地線。在平面上,這個測地線是一條直線,而在彎曲的空間中,比如地球表面,測地線則是一條彎曲的弧線,是地球的大圓。你在地球表面運動,不管怎麼走,你運動的路徑都肯定是一條弧線,只是這個弧度完全無法觀察到而已。

    物質和能量會導致時空彎曲,在彎曲的空間中光線同樣要按測地線傳播,只是普通物質引起的這種效應根本不可能產生任何可觀察到的影響,即使是巨大的太陽附近,愛因斯坦1915年計算星光從太陽近旁透過時的偏折角也只有1.75″,並由愛丁堡1919年日全食時帶領船隊遠赴非洲實測證實。風是空氣的擾動,同樣具有質量和能量,所以肯定也會“偏折”光線,但這種偏折效應恐怕理論上都難以計算出來,即使你用比現在最靈敏儀器還要靈敏一億億倍的儀器,恐怕也探測不到,你還要據此修正鐳射槍的“光道”,你用什麼來修正啊?

  • 2 # 語境思維

    這個問題,很難!涉及光的傳播機制,用引力場方程解釋不通,至少因為愛因斯坦否定了宇宙真空場 。

    不妨換一個問題:聲波會被大風吹彎麼?由於聲波是聲源振子,推壓空氣介質分子,空氣分子攜帶聲子以扇形波陣面接力式向遠處推進。

    空氣分子顯然會被大風吹走,但聲波速度是340m/s,風速是120m/s(這麼快不存在),聲子不斷髮射,幾乎會及時填補被風吹走的空缺,聲音基本還是在那個球面波法向,以直線傳播。若風速超過聲速,聲音就會拐彎。

    聲波不能在真空傳播,即真空介質漣漪,已知其波長λ=7.35cm,聽頻20~20000Hz,取100Hz的聲子波長λ"=340/100=3.4m,兩個波長極不匹配,故真空不能傳聲。

    回到本題。我認為,光的傳播機制是:電磁振盪推壓真空漣漪,光子轉化為載能的真空漣漪子(量子場論的虛粒子)。

    漣漪本是光速物質波,是最小的量子,溫度2.725K下λ=7.35cm,可穿越任何介質,包括空氣分子(內空間極大),根本不被大風吹彎。這裡忽略空氣分子中核子的引力透鏡效應。

    再說如果能被大風吹彎,光程變長,那麼邁克爾遜莫雷實驗所測試的光速就小於真空光速c,就無法證否“以太風”了。

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