當前位置:
首頁 > 驚奇 > 你有沒有想過一個問題,究竟什麼是光?

你有沒有想過一個問題,究竟什麼是光?

光,是我們與宇宙之間的聯繫。通過光,我們可以感受到遙遠的恆星,並回顧我們自身存在的開始。但是,到底什麼是光呢?

簡而言之,光是最小的可傳導的能量。光子,一個沒有實際尺寸的基本粒子,無法被分割,只能被創造或摧毀。光被認為同樣具有波粒二象性,即同時具備波的特性及粒子的特質。當我們談論光時,實際上指的是可見光,這是電磁波譜的很小的一部分,即能量形式的電磁輻射。

你有沒有想過一個問題,究竟什麼是光?

電磁輻射由一個巨大範圍內的電磁波組成,伽馬射線的波長最小,因為它們是能量最高的光子,但是多數伽馬射線都在10皮米下,仍比一個氫原子還小。作為參考,氫原子和1美分硬幣相比,就像1美分硬幣和月球。

可見光位於光譜的中段,在400納米到700納米的範圍之間,就和細菌差不多大。在光譜的另一端,光線電波的直徑能達到100千米。我們所了解的最大波長,能從1萬千米跨越到10萬千米,這比地球還大。從物理學角度而言,所有這些不同的波,其實都是一樣的,它們都具有波粒二象性,且速度都等於光速,只是頻率不同而已。那麼,是什麼使得可見光如此特別呢?

好吧,其實什麼都沒有。只是碰巧我們的眼睛進化了,變得能夠接收電磁波譜里的這一部分,但這不完全是個巧合。可見光是唯一一種可在水中傳播的電磁波,而幾百萬年前,我們的眼睛恰好是在那兒發生進化的。這是一個明智的舉動,因為光不僅和物質相互作用,同時它本身也發生了改變。它能被用來無延遲地收集我們周圍的信息,這非常有利於生存。

光是從哪兒來的呢?大範圍的電磁波被創造了出來,是因為原子或分子從高能量變為低能量,它們失去能量,並以輻射的形式釋放能量。從微觀角度而言,可見光被創造時,原子里的電子處於激發態,下降到能量較低的狀態,並放出這部分能量。同樣地,電子也可以通過吸收這部分能量提高到一個能量更高的狀態。從宏觀上來講,電子的移動電荷創建了一個振蕩磁場,同時還創建了一個垂直於這個磁場的另一個振蕩磁場。這兩個場本身在空間中移動,相互交換能量,攜帶有關它創建的信息。

你有沒有想過一個問題,究竟什麼是光?

為什麼在宇宙中光是最快的呢?讓我們換個問法,在宇宙空間中,最快的移動方式是什麼?是光速,它在真空中的速度,恰好是299792458m/s,10億公里每小時。電磁輻射恰好就是這個速度,任何沒有質量的粒子都以光速移動,無需任何加速度或其他什麼。蠟燭發出的光不加速,直到其達到光速,它的每個瞬間速度都為光速。

所以,為什麼光速是有限的呢?好吧,沒人知道。我們的宇宙就是以這種方式構建的,對此,我們沒有明確的答案,所以光是光譜的一部分,既像粒子又像波,由兩個相互垂直的磁場推動,以有限的速度在宇宙中行動。

那麼,讓我們來做些瘋狂的設想,以光速移動,以及時間,雙生子佯謬,量子學之類的東西。世界會如何呢?這就需要你自己去尋找答案了。

TAG: |

您可能感興趣

有沒有「我」,這是個問題
有沒有想過,你那麼拚命為什麼
究竟我有沒有抑鬱?他們是這樣解讀的
想知道女票是否在乎你,就看她有沒有做過這10件事!
你,有沒有這樣的時候?
你們有沒有想過,如果有一天發現自己不排卵了,該怎麼辦?
你有沒有給你家狗狗按摩過?表情有沒有像這貨一樣?
沒有什麼 只是想哭一下
有沒有一種感覺,就是習慣了想你
有沒有這麼一個人?終究還是捨不得
你有沒有想過,有一天你家的貓變成流浪貓了會怎樣?
快看看你腳上有沒有毛,如果沒有可能是這個健康問題
你有沒有想過這輩子如果沒錢,就不要孩子了?
沒有什麼髮型是一個丸子頭解決不了的,那麼如果兩個呢?
為什麼你的夢想沒有實現?因為你沒有這樣的好爸爸
如果沒有恐懼,你會做什麼?
你有沒有想過,一秒鐘到底有多長?
有沒有這樣一個答案,能回答世間所有的問題
你有沒有好奇過,自己小時候都經歷了什麼?