查看原文
其他

光速的动力是怎么来的?


本号是一个综合性的公众号,内容涉及科技、教育、卫生、健康、收藏、文学、历史等,每个方面的内容会不定时更新,欢迎关注!

光速的动力是怎么来的?

来源:宇宙奥秘


    “光”是什么?从本质上来说,光其实就是电磁波,而电磁波是电场和磁场相互作用后产生的一种震荡粒子波,是一种波状传播的场,同时也具备波粒二象性,因此光可以是波也可以是粒子。

                                                                      

    我们常说的“光子”,其实是一种基本粒子,它负责传递“电磁相互作用力”,这种传递各种相互作用力的基本粒子被称为“玻色子”,光子是一种规范玻色子。光子的移动速度是宇宙中最快的速度,那么光子是怎么加速到光速的?光子的动力是从什么得到的?



    在我们的常识中,任何物体想要运动,都需要一个“力”。比如,把一块石头放在地上,如果你不去管这个石头,没有意外发生的话,这个石头不会自己移动。你对这个石头施加的任何力都会对这个石头产生影响,对这个施加的力越大,产生的改变就越大。人类的交通工具是由各种不同的能源转化为热能或者电能驱动的,那么让光子移动的“力”从何而来?



    首先,我们来清楚一下光速的概念,光速是目前人类发现的物体运动的最大速度,而相对论认为,光速就是速度的“极限”!因为任何有质量的物体在接近光速的过程中,质量会不断增加,当这个物体实现光速时,它的质量就等于“无限大”,有限的能源无法让无限大质量的物体移动,所以存在质量的物体就算不断加速,也只能不断地接近光速,不能真正地实现光速。



    光子的静止质量为零,但是光子在以光速运动时拥有有能量、动量、质量。在正常的宇宙中,光子永远不会静止,光子在产生后,就会以光速移动,光子的移动并不需要任何的“动力”,就会自然而然地达到宇宙中速度的极限。


    在真空中光速是恒定的,对于任何观察者来说,光速都不会发生变化。光速和任何速度相加,都只能得到光速,所以把手电筒扔出去,并不会实现超光速,光速恒定是宇宙的第一前提。换句话来说,宇宙本身就是这样,没有为什么,因为它本该如此!



    如果你非要得到一个答案的话,可以从“光”的本质入手。前文已经提到过,光的本质就是电磁波,当电磁波的能阶超过产生辐射的临界点后,就会向外以光波的形式向外辐射,光就这样产生了!


    电磁辐射的强度和温度有关,温度越高产生的辐射量就越大电磁波的波长会更短,相对而言发出的光也就越耀眼。而所有高于绝对零度的物体都会产生电磁辐射,所以宇宙中的任何物体都会“发光”,只不过这些光不能被人类的肉眼观察到。



    电磁波在宇宙中无处不在,但是只有光波可以被人类用肉眼观察到,电磁波的本质相同,区别在于“波长”和“频率”。电磁波的本质是“电子场”,“场”指的是某个物理量在一个空间区域内的分布,用“场论”可以更好地去理解电磁波运动,以及光的“波粒二象性”。

    

    光既可以是粒子,也可以是波,这是因为宇宙中存在大量的场,这些场可以遍布整个宇宙。用引力场可以快速的理解“场”的概念,广义相对论认为,引力的本质是时空的弯曲,一个物体产生的引力范围就是“引力场”,我们在地球的引力场中,也在太阳的引力场中,同样也在银河系的引力场中。



    科学家认为,整个宇宙中存在一种神奇的量子场——“希格斯场”,宇宙中的基本粒子和希格斯场相互作用后,就会产生质量。希格斯场地本身震动会产生希格斯玻色子,这种玻色子基本已经被科学证实存在了。


    宇宙中的物质之所以存在质量,是因为构成物质的基本粒子会和无处不在的希格斯场相互作用,获得质量后,这些基本粒子的运动速度就会因为获得质量后相对减速,光子可能并不会和希格斯场产生相互作用,也有可能是光子在和希格斯场发生相互作用后,也不会受到影响,所以光子的静止质量为0,而光子在运动时,因为没有质量的阻碍,就轻松的达到了宇宙中速度的极限——光速。



    光的运动不需要“动力”,因为电磁波在产生后,就会以光速向周围传播,光速就是宇宙的根本属性,不需要任何动力就可以实现宇宙中的最快速度。


    值得注意的是,比光速更快的速度是存在的,比如量子纠缠和宇宙本身膨胀的速度,但是这些超光速现象都不是物体运动时产生的,也不会传递信息。光速是基本粒子在运动时速度的“上限”这就是我们宇宙的“内秉属性”。



免责声明:我们致力于保护作者版权,注分享,被刊用文章因无法核实真实出处,未能及时与作者取得联系,或有版权异议的,版权归原作者所有,请联系后台,我们会立即处理,谢谢!

科技与教育精彩回顾:

含一颗,2秒“爆珠”,5秒解决口臭!胃病、幽门螺杆菌都没了

如果海平面下降50米,地球会发生什么变化?

地球16大惊人事实:人类曾仅剩2000人

地球最大陨石坑直径300公里,1990年才被发现,地球啥事没有?

宇宙最高温度是1.4亿亿亿亿度,为何最低温却只有-273度?

人体内部场景放大1000万倍,也是一个精彩世界!

旅行者1号,飞出太阳系需要17571年,宇宙深空究竟有多可怕

惊艳的1700种机械原理动态图!美翻了...

揭开埃及金字塔的神话和鬼话之谜

唯一 一种可以超越光速的方法

太阳系有一颗黄金小行星,质量达2.41亿亿吨,价值7万亿亿美元

1971年,苏联宇航员暴露太空,肺部炸裂,血液汽化,40秒内死亡

教育的起点不是金钱,终点也不是成功!

我国首位冷冻人杜虹:只剩大脑保存完整,计划2065年复活

陈默:一位心理学教授对当今中国90后及00后深入骨髓的剖析

太阳系曾存在多个文明?科学家称5亿年前发生过核战争

发现使人长生不死的物质?人体中植入龙虾基因,或能打破基因限制

鬼压床是怎么回事?

古代女子避孕方式,竟然比满清十大酷刑还残忍?

美国大胆预测:未来300年的人类竟然是这样的!看完目瞪口呆...

人为什么必须要睡觉呢?千古谜题终于揭开:为了洗脑

世界上飞得最快的鸟,一生都在飞翔,边飞边睡,甚至在空中交配

这些7D动图也太震撼了

女孩飞机上睡着,醒来发现在8100米高空,92人航班仅她一人活着

《背影》违反交规,《荷塘月色》低俗,朱自清会被移除课本吗

为什么人类不可以像一些动物实现断肢再生?高级生命进化的代价

美国发布重大科技趋势报告:未来30年,这20项技术将颠覆人类生活

以色列科学家发现长寿物质,延长动物寿命23%,人类有望活到120岁

黑种、白种、黄种人为什么能自由交配生育,而没有生殖隔离呢?

王东岳:为什么人离不开盐,而其他动物不需要补充盐分?

中国有座比巴黎圣母院还牛的建筑,上千年了都没人搞懂它的结构

同样都要穿过地球大气层,飞船发射时不会燃烧,为何返回时会燃烧

Nature惊人发现!黄连素竟是“三高”的克星,又一个走上神坛的药

阿司匹林走下神坛:一个长达40年的错误,FDA和柳叶刀纷纷表态!

人类男性的排泄和生殖为什么会共用一个器官?

性教育,印度人玩出了新高度

吴国盛:中美真正差距是什么?清华教授极为理性文章

干细胞一次性征服人类三大天敌:衰老、免疫力、癌症

为什么世界上所有的山峰都不超过一万米?

地球上的黄金是怎么来的?能用物理学手段制造黄金吗?

“第二宇宙”:科学家无意间将树叶放大一亿倍,看见了宇宙和星系

著名超导物理学家阮耀钟:谈谈中国的教育

太阳是被什么驱动进行燃烧的?还能燃烧多久呢?一文帮你揭秘




: . Video Mini Program Like ,轻点两下取消赞 Wow ,轻点两下取消在看

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存