光既然可以30萬公裡每秒,那麼它的動力從哪來?

2020-12-03 科學黑洞

在經典物理學中大家都知道,要想讓一個物體獲得速度就需要給它提供能量,這個能量可以轉換為物體運動的動能。因此也就有人有疑問,真空中光速30萬公裡,那麼它的動力是哪裡來的哪?

光應該是宇宙中最常見也是最神秘的存在了,最開始大部分人都認為光是瞬時作用的,就是沒有速度的概念,無論傳播到多遠的距離不需要消耗時間。這種印象也很符合我們的認知,因為只要光一出現瞬間就可以填滿小黑屋。當然我們現在知道這都是由於光速太大的原因,光速一秒鐘可以繞地球七圈半,你認為僅僅生活在地球上某個國家、某個城市、某個街道、某個小區的我們可以感受到這種時間差嗎?

但有的自然哲學家就不這麼認為,第一個提出質疑的就是伽利略,他老人家開始組織人手進行了光速測量,當然結果不如人意,光速並不是那麼好測量的。而真正測出光速或者是接近光速的是法國物理學家菲索(Fizeau,1819-1896),他設計了一套測量光速的裝置(旋轉齒輪),最終測出的光速是31.5萬公裡每秒,這和真實光速已經很接近了。

而光速真正的數值是在麥克斯韋提出他的「精美方程」之後,用波長和頻率相乘得到速度,最終光就是電磁波的結論也被所有人所接受。以後的光速不用測量,直接就用頻率乘以波長。光是電磁波,它的速度就是震蕩的電場產生震蕩的磁場,如此循環下去就是電磁波的傳遞。最後經過牛頓的絕對時空觀,光在已經以太中傳播,再到愛因斯坦的光速不變原理發展出相對論,科學家對於光了解的越來越透徹。

光從粒子說發展到波動說,最後再到波粒二象性。愛因斯坦提出了光電效應,認為光的能量形式也是「一份份」的,也就是量子形式,從此光又有了新描述形式光量子,簡稱為光子。在宏觀上來看恆星核聚變發光、家裡用電發光、點燃火把發光,但是從微觀角度上來看是因為繞原子核運動的電子。

從量子力學角度來考慮,電子在原子核外是呈現概率分布的,也就是不存在具體的位置,是一片電子云。電子所處的位置有高能級和低能級之分,當電子吸收能量就會從低能級躍遷到高能級,但是這並不是穩定的狀態,電子有自發向低能級躍遷的趨勢,這個時候多餘的能量就會一份份的釋放出去也就是一個個的光子。

所以說光實際上是能量並非是物質,它沒有靜質量,因此電子躍遷釋放的能量會完全無損失的轉化為動能。從宇宙大爆炸支持,一切的物質和能量全部來源於「奇點」,那個時候開始能量就以光的形勢產生了。也可以換一句話來說沒有靜止質量的生來就是光速運動,如果不是光速運動,那麼現在的一整套科學體系就直接坍塌了。光子不存在加速過程,直接就是光速,它們不是物質的是能量,不要認為稱為光子就是真正的粒子。

文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。

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  • 光既然能夠每秒30萬公裡,那它的動力是啥呢?
    光在生活中隨處可見,當我們打開燈的時候,光可以瞬間充滿整個房間,所以早前許多人認為,光不論傳播多遠都不需要時間,它就是一種瞬時作用。早前由於技術不發達,而這樣的說法也符合光表現出來的性質。在歷史上有許多科學家都對光進行了研究,他們始終認為光是有速度的,只是常規手段根本測不出來。
  • 光的速度達到了每秒30萬公裡,那它的動力來自何處?
    大家都知道像光子這種沒有靜止質量的東西,它一出生就只能以光速運動,而且還不需要用外力來維持。光和光速光本質上就是電磁波,具有波粒二象性,既可以看作粒子,又可以看作波。狹義上的光是指可見光,僅佔電磁波譜上很小的一段,而廣義上的光包括紅外光、紫外光、可見光、X光等。
  • 既然光能夠達到每秒30萬公裡的速度,為何人被它撞到卻沒有感覺?
    其實這就像是天空當中飛行的一隻小鳥,遇到了高速航行的飛機,小鳥也能將飛機撞出一個窟窿,然而光速每秒能達到30萬公裡的速度,既然光能達到每秒30萬公裡的速度,為何人被他撞倒卻沒有感覺?比如說我們看的時候都比較喜歡曬太陽,為什麼我們沒有受傷反而感覺很暖和呢?下面小編就和大家分享一下。
  • 光每秒能跑30萬公裡,它的動力來自哪兒?
    像光子這種沒有靜止質量的東西,一生下來就只能以光速運動,更不需要外力來維持。 光和光速 光本質上就是電磁波,具有波粒二象性,既可以看作粒子,又可以看作波。狹義上的光是指可見光,僅佔電磁波譜上很小的一段,而廣義上的光包括紅外光、紫外光、可見光、X光等。
  • 光每秒能跑30萬公裡,它的動力來自哪兒?
    像光子這種沒有靜止質量的東西,一生下來就只能以光速運動,更不需要外力來維持。光和光速光本質上就是電磁波,具有波粒二象性,既可以看作粒子,又可以看作波。狹義上的光是指可見光,僅佔電磁波譜上很小的一段,而廣義上的光包括紅外光、紫外光、可見光、X光等。物體是由原子組成的,物體發光自然源自微觀層面。當原子內部的電子吸收能量後,便會躍升到高能級。高能級並不穩定,由高能級掉落到低能級,電子便會向外輻射出一定頻率的光子。當然,產生光子的方式不止一種,核反應也能產生光子。
  • 30萬公裡每秒的光速,它的動力來源是什麼?需要加速嗎?
    從牛頓力學三定律我們可以了解到,宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態,如果要想改變一個物體的運動狀態,讓它加速運動或者減速運動,那麼必須要給他提供力的支持,有力才有加速度,速度才會變化。
  • 30萬公裡每秒的光速,它的動力來源是什麼?需要加速嗎?
    從牛頓力學三定律我們可以了解到,宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態,如果要想改變一個物體的運動狀態,讓它加速運動或者減速運動,那麼必須要給他提供力的支持,有力才有加速度,速度才會變化。
  • 光速每秒30萬公裡,它的動力來源是什麼?需要加速嗎?
    從牛頓力學三定律我們可以了解到,宇宙中的物體在不受力的狀態下可以保持靜止或者勻速直線運動這兩種狀態,如果要想改變一個物體的運動狀態,讓它加速運動或者減速運動,那麼必須要給他提供力的支持,有力才有加速度,速度才會變化。
  • 光可以每秒跑30萬公裡,那它的動力是什麼呢?
    在經典物理學中大家都知道,要想讓一個物體獲得速度就需要給它提供能量,這個能量可以轉換為物體運動的動能。因此也就有人會問,真空中光速30萬公裡,那麼它的動力是從哪裡來的呢?這種印象也很符合我們的認知,因為只要光一出現,瞬間就可以填滿小黑屋。當然我們現在知道這都是由於光速太大的原因。
  • 光每秒速度達到了30萬公裡,那它的動力是什麼?
    那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢? 其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量
  • 光速每秒是多少公裡,它的動力來源於哪裡?科學家給出了猜想
    光速每秒是多少公裡,它的動力來源於哪裡?科學家給出了猜想引言:我們現在知道宇宙中最快的速度就是光速,光速人類經過很多年的測試來判斷出來的,而且光速也是非常快的,根據科學家的計算,我們能夠得出光速大約是每秒30萬公裡的速度,這個速度對於人類來說已經是天文速度了,畢竟我們人類的速度連光速的十分之一都沒有辦法達到,那麼有很多人提出一個問題,就是光速的動力是來源於哪裡?
  • 光可以每秒30萬公裡前進,那它的動力是什麼呢?科學家:愛因斯坦也不...
    那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢? 其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量
  • 光速每秒30萬公裡,動力源在哪?
    到達光速需要如此巨大的能量,為何光可以直接到達光速?根據愛因斯坦相對論,就算將一顆粒子加速到光速,只要粒子帶有質量,那麼就需要無窮大的能量。光,由於可以到達光速,說明光是一種沒有靜質量的粒子,這說明光是一種非常特殊的物質,該理論提出後,讓很多科學家大跌眼鏡,沒有靜止質量的粒子非常「奇幻」,就像是一個沒有質量物體擺在眼前,是非常不真實的現象。
  • 光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?
    光速是極限速度,但卻只有30萬公裡每秒,到底是誰限制了它?根據我們的常識,光速可以達到每秒30萬公裡,這種極限速度可以在地球和太陽之間往返只需要16分鐘,那漫長的空間距離在光速面前變得非常的簡單,而且,傳聞實現光速以後,就能夠跳出時間的束縛,甚至還能實現時間的倒流,因此很多科學家對它很感興趣,就連一些科幻作家也不厭其煩的書寫著它的傳奇。
  • 光的速度達到了30萬公裡每秒,那「黑暗」有速度嗎?有多快?
    光,是一種很抽象的物質,我們雖然每天都可以看見光,但是摸不著光。提到光,不得不說它的一個強大本領,即傳播速度非常快,快到超乎想像。光的傳播速度簡稱光速,是人類目前認知中最快的速度,數值約為30萬公裡每秒(真空中),自然界中任何有質量的物體的運動速度都不可能超過光速。
  • 每秒30萬公裡!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?
    299792458 m/s的真空光速,為了便於記憶一般被普及成「每秒三十萬公裡不考慮引力波的話,目前為止只有光子能以光速運動,不需要加速過程,也不需要任何動力的光速運動。,也不受質能方程的約束,它只會忠實的保持著自己的初始速度,除了在進入不同介質時發生變化外,其他任何時候都是每秒三十萬公裡。
  • 光速最快可以達到每秒30萬公裡,那麼音速呢?它有上限嗎?
    我們可以粗略地理解為:隨著介質剛性的增加,電磁波傳播越困難,而機械波則更容易傳播。真空就是電磁波速度的極限環境,因為我們可以說真空的剛性是0,不可能更小了。而音速則不同,我們可以知道它的速度下限,那就是真空中的0。我們也知道它在空氣中(15℃)的傳播速度,一般取340米每秒。
  • 光速達到了每秒30萬公裡,那它的動力是什麼?
    那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢?其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量,因此被希格斯場所減速,所以達不到光速。那具體是咋回事呢?
  • 光速達到了每秒30萬公裡,那它的動力是什麼?
    那麼,在物理學當中,有一個東西是絕對的,那就是光在真空中的速度近似等於30萬公裡/秒。那光為什麼會這樣擁有這樣的速度?它的動力到底是什麼呢?其實,答案很簡單,光不需要動力,基本粒子天生就擁有光速,而光沒有靜止質量,它沒有被希格斯場所減速,而其他基本粒子因為擁有靜止質量,因此被希格斯場所減速,所以達不到光速。
  • 光的速度高達30萬公裡/秒,它前進的動力是什麼?
    此後,實驗精度變得越來越高,光速也測得越來越準,其大小約為30萬公裡/秒。在愛因斯坦創立相對論之後,人們才進一步知道,光速真的非常快,因為這個速度是宇宙中的局域速度上限,沒有任何速度能夠超過它。而且光速還十分特殊,光只能以光速傳播。更為特別的是,無論是哪個參照系中的觀測者,所測得的光速都是完全相等的。