為什麼光速是一定是這個速度,而不是48萬、58萬呢?
光子是由電子輻射出的能量轉變而來的。這種能量用質能方程來解釋是可以轉換為質量的,這就是光子的運動質量。
當一個物體在吸收能量時,如果已經「吃飽」,這個時候它無法吸收的能量就會以另一種能量釋放出來,光就是其中之一。
就像你在加熱一塊木頭時,木頭越來越熱,越來越熱,當木頭無法再吸收熱量的時候,呼地一聲,火苗產生了。
簡單來說,光子能夠始終保持光速運動,其原因在於光子沒有靜止質量。自光子產生那一刻起,它們就會以光速運動,沒有加速過程,也無需動力源。
狹義相對論表明,靜止質量不為零的物體不能以光速運動,只能無限趨於光速。這是因為一旦這些物體的速度無限趨於光速,它們的動能將會增加到無窮大,所以它們是無法進一步加速到光速。
光速的動力源是什麼?
我們都知道宇宙中最快的速度就是光速,光速是每秒三十萬公里。按照我們平時的生活經驗,如果想把一個物體加速,那麼就需要給它能量,而加速到越快就需要越多的能量,這樣推理下來光之所以這麼快就是因為光的動力源非常強勁。
但這是不對的,我們日常生活中加速的物體無一例外都是擁有靜止質量的,根據相對論效應,一個有靜止質量的物體速度越快其質量就越大,反過來就需要用更多的能量去推動它,而如果想把它加速到光速,那麼需要的能量就是無限大,所以我們的宇宙中任何有靜止質量的物體都不能達到光速。
其實,光的動力源是多種多樣的。主要包括:宇宙大爆炸激發、大質量天體坍縮激發、天體相撞激發、太陽內部摩擦能量激發、核反應激發、化學反應時的放能和吸能激發、雲地之間的放電激發、磁力線推動線圈內自由電子運動的激發、電燈鎢絲上放電的激發、電焊電流激發……等等。可謂光電子被激發無處不在。
為什麼光速是一定是這個速度,而不是48萬、58萬呢?
其實,這是一個邏輯悖論問題。
實際上,光速和時間在某種意義上是同一個東西。光子一秒30萬公里,如果只跑了15萬,那麼其實不是光子變慢了,而是時間相對地球時間快了一倍。如果測量到光速降低到0,那你的時間甚至相對地球時間開始倒流了,此時,你就是光速了。
不同於普通物體,光子的靜止質量為零,它們就必須以光速運動,不需要任何動力源。要說為什麼,這可能就是宇宙的基本法則。
從粒子物理標準模型來看,絕大部分物體都會與希格斯場場發生相互作用。由於弱超電荷交換,這種與希格斯場的相互作用會「減慢」任何有靜止質量的物體。事實上,正是這種被稱為希格斯機制的現象,賦予了物體的質量。而光子與希格斯場的相互作用方式與其他有靜止質量的粒子不同,光子不會「減速」,它們在真空中始終會以光速運動。
或者我們可以從電磁波角度來了解一下光。光的行為會表現出波粒二象性,光其實是電磁波,由交變的電磁場激發所產生,其傳播速度即為光速。
正因為如此,光才可以跨過茫茫空間,從宇宙的各處到達地球。即便是138億年前的宇宙第一縷光,如今仍然還以光速在宇宙中傳播。
文章來源:菜葉網
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