光粒子有質量那光照在頭上為什麼不重?

2020-11-25 任哥論道

小夥伴們是不是很驚訝,光粒子怎麼會有質量呢?不是說光在靜止狀態下沒有質量嗎?是的,概念問題是不是弄錯了?的確,光粒子與光子是不同的。

光子即光量子(light quantum),電磁輻射的量子,傳遞電磁相互作用的規範粒子,記為γ。其靜止質量為零,不帶電荷,其能量為普朗克常量和電磁輻射頻率的乘積,E=hv,在真空中以光速c運行,其自旋為1,是玻色子。

一.光的名詞解釋

光是一個物理學名詞,其本質是一種處於特定頻段光子流。光源發出光,是因為光源中電子獲得額外能量。如果能量不足以使其躍遷到更外層的軌道,電子就會進行加速運動,並以的形式釋放能量。如果躍遷之後剛好填補了所在軌道的空位,從激發態到達穩定態,電子就停止躍遷。否則電子會再次躍遷回之前的軌道,並且以波的形式釋放能量。

光量子,簡稱光子(photon),是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子,在1905年由愛因斯坦提出,1926年由美國物理化學吉爾伯特·路易斯正式命名。

光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質量為零。光子以光速運動,並具有能量、動量、質量。

二.太陽光是什麼射線,既然太陽發生核反應,難道是核輻射?

理論上來說是的,是核輻射,但是一般核輻射射線都是帶電的粒子。都由地球自帶的磁場偏移掉了。所以實際上大部分並沒有進入地球。極光就是磁場偏移較低,少量進入帶電粒子的表象。所以進入地球的太陽光大部分含量是光子。而非帶電粒子。但是太陽光本身。就是核輻射。

也就是說,光粒子是被地球的磁場偏移了,極光就是帶電粒子與地球磁場相碰撞的現象。

如果從這個意義上來說,的確,地球的磁場幫了大忙了,到達地球的太陽光線,絕大部分是光子,而那些帶電粒子不是沒有,而是很少了,這對地球的生物來說,真是一大幸事。

三,地球上的光線是安全的

由於地球上的光線被地球磁場吸收了很大一部分的帶電粒子,相對來講,到達地球上的光線幾乎是光子了,而光子實在靜止狀態下沒有質量的。

既然沒有質量,也就不存在動能,而只存在「能」這一概念,這種「能」是在量子光學中,光的能量是量子化的,構成光的量子(基本微粒),我們稱其為「光量子」,簡稱光子,因此能引起膠片感光乳劑等物質的化學變化。

四,那光照在頭上為什麼不重?

現在來看,通過上面的分析,光到達地球後,主要是光子了,而光子是沒有靜止質量的,因此,光的速度雖然非常非常大的情況下,我們卻感受不到它的力,但我們能感受到它的溫度。

小結:雖然光粒子有質量,由於它的質量非常小,在地球的外圍,基本就被地球的磁場偏移掉了。而到達地球的光子,是沒有靜止質量的,因此我們只能感受到紅外線的熱能,而感受不到動能的光粒子對我們的傷害。

相關焦點

  • 既然引力對光有作用,那是不是就代表著光有質量?
    光沒有質量。經歷了多年的混亂,物理學家們現在對質量是什麼不是什麼的界限很嚴格。質量是一個物體靜止時的一種恆定不變的性質(相對於測量而言)。光(光子)不能靜止所以就不能有質量,但是它卻有能量和動量。由E=mc^2 和 E=hf這兩個等式的「明顯」的推演所帶來的「表觀」或「等效」質量(就光子而言)的概念已經被拋棄了,因為現在有了更好的方法來理解狹義相對論和廣義相對論方程中到底發生了什麼(那就是能量守恆定律和動量守恆定律的代數不變性的幾何表現)。
  • 為什麼光既有波動性,又有粒子性?
    在物理學中最神奇的一個事實是,宇宙中的任何事物,從光到電子再到原子,都同時表現得既像粒子,又像波,你可能聽說過這些關於物理學的怪事,薛定謂的貓,擲骨子的上帝,超距作用,所有這些事情都遵從一個事實,任何事物都同時具有粒子性和波動性,這聽起來可能很瘋狂,看看你的四周,你可以看見水中的水波和石頭當中的顆粒
  • 微觀粒子波長與質量速度的關係
    近來寫的一些東西總有人在狂噴,一方面是我們的觀點還值得商榷、表述還要更加通俗易懂,另一方面也說明在物理探索方面提出一些新觀點新看法的艱難,我們提出光在引力子作用下能夠彎曲,吃瓜群眾就說引力子是不存在的、你給我拿出引力子存在的證據;我們說不同光子的質量不同,吃瓜群眾就說光子沒有靜質量、你的假設是一派胡言……。
  • 為什麼光沒有質量?物理學家的回答你或許不會想到
    你身邊的物體都有質量,這種經驗讓你形成了這個觀點,但這並不具有普適性。任何沒有質量的東西都只能以光速為唯一一種移動方式。所以這類東西不是你經驗的一部分,因為在你意識到他們的存在以前,他們就已經消逝,或者在你意識到他們的那個瞬間,他們就被摧毀了(就好像是當你盯著屏幕時射入你眼睛的光)。所以你對於無質量的物體不存在任何牢固的經驗,你的結論就是沒有這樣的事情。
  • 光的粒子性
    光到底是什麼,為此科學家們爭論了幾百年,從牛頓的「微粒說」,到託馬斯.楊和涅菲爾的波動說,現在認為光具有波動性和粒子性,即光具有波粒二象性。
  • 如果光沒有質量,那為什麼又會受重力的影響?
    我們可以從兩個方面來解釋這一問題(其實還有更多原因,我先從這兩方面下手):重力並不是來源於靜止質量,而是能量。對於大多數物體,其質能佔據主導地位,牛頓稱為質量。而光子是有能量的。由E=MC2可知,光子確實有動能質量。「動能質量」這個術語在今天已經不常用了,但在過去幾十年中,這一術語深深影響著諸多物理學家。
  • 如果光沒有質量,那為什麼又會受重力的影響?
    我們可以從兩個方面來解釋這一問題(其實還有更多原因,我先從這兩方面下手):重力並不是來源於靜止質量,而是能量。對於大多數物體,其質能佔據主導地位,牛頓稱為質量。而光子是有能量的。由E=MC2可知,光子確實有動能質量。「動能質量」這個術語在今天已經不常用了,但在過去幾十年中,這一術語深深影響著諸多物理學家。
  • 光有質量和能量麼?為什麼那麼快?
    雖然光沒有質量是正確的,但這一事實並不意味著光是純能量。光由稱為光子的基本量子對象組成,我們將其與其他基本量子對象(例如電子和中微子)一起列出。該列表上的每個對象都包含幾個不同的屬性,這些屬性確定對象的行為。質量和動能只是基本量子物體可以承載的幾個特性中的兩個。說光是「純能量」將意味著光僅攜帶能量的性質,而沒有其他性質,這是不正確的。
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    ,為什麼我們不選擇它呢?兩點之間的距離不一定是直線,有可能因為空間扭曲變成曲線。每個黑洞都有一個視界,而這個視界是由光的逃逸速度半徑來定義的。在視界之外,光仍然可以自由飛翔,而在視界內,任何物質都會被黑洞吞噬。但是黑洞質量越大,它的視界半徑就越大,質量加倍,視界半徑也加倍。
  • 如果宇宙質量為王,那為什麼靠近小黑洞更容易被撕碎?
    圖:不同天體的時空曲率 不過,你有沒有想過一個問題,恆星在形成黑洞之前質量超過黑洞,為什麼我們不選擇它呢?兩點之間的距離不一定是直線,有可能因為空間扭曲變成曲線。
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    儘管世界上有很多種類的粒子,但是它們大多數在遠小於一秒之內就衰變了。但是為什麼一些類型的粒子從不衰變?或者為什麼有些粒子衰變極為緩慢,其壽命甚至超過了當前宇宙的年齡(138億年)?自然界中已知的穩定粒子包括電子、最輕的中微子、光子,以及引力子(理論假設的粒子,尚未檢測到),以及它們所對應的反粒子。
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