光子。我们宇宙的主要粒子

超自然现象探索官 2024-03-06 07:47:10

尊敬的读者,感谢您在百忙之中阅读我的文章,这是对我努力的肯定,也是持续创作的动力,向您致以我最诚挚的敬意,希望能得到您的一个"关注",在此感谢!

今天我们将讨论我认为最奇怪和最被低估的基本粒子。这是一个光子。

在理论预测这种粒子存在大约二十年后,“光子”一词出现在物理学家和抒情诗人的日常生活中。它(预测)是由阿尔伯特·爱因斯坦于 1905 年向全世界提出的。

19 世纪末,麦克斯韦方程组以异常优雅且易于理解的方式解释了所有电、磁和电磁相互作用的现象。几乎全部。

根据麦克斯韦方程组,光是一种波。这与之前的各种实验一致,光束所携带的能量取决于其强度。这是唯一决定与光相关的过程的因素。

谁发现了光子?

我们来关注一个具体的实验:光电效应。在 20 世纪初,人们已经知道,如果你拿一块某种金属并照射它,有时光会从该金属中击出电子。也就是说,光产生电。顺便说一句,这就是该效果的名称。

可以合乎逻辑地假设,如果您有一块像样的合适金属,并用手电筒照射它,发现没有任何反应,那么您将尝试通过添加能量来实现该效果。只是需要一个更强大的手电筒!因此,使用了40千瓦的军用探照灯。然而,看起来如此合乎逻辑的事情并没有发生。而什么也没有发生,无论灯泡的功率有多大,仍然没有效果,这让上世纪初的物理学家陷入了沮丧的状态。

爱因斯坦对这种现象给出了非常优雅而简单的解释。为此,他扩展了普朗克的能量量子化思想。根据爱因斯坦的说法,光由称为“光量子”的点粒子组成。这些粒子具有一定的能量,该能量完全取决于光的频率(频率越高,每个量子的能量越高)。所以蓝光量子比红光量子具有更多的能量。当灯泡非常强大时,这是因为它发出大量的光量子。但它们各自的能量与颜色保持相同。因此,光电效应并不取决于灯泡的功率,而是取决于光量子的波长。

红灯泡不会产生光电效应,因为光量子根本没有足够的能量。然而,如果手电筒发出蓝光,就会产生光电效应。即使手电筒发出的光不是很亮,每个明亮的量子也会去除一个电子。嗯。一切似乎都很合适。

顺便说一句,这种对“光量子”的解释与布朗运动和狭义相对论的论文同年写成,为爱因斯坦赢得了 1921 年诺贝尔物理学奖。

1926年,吉尔伯特·N·刘易斯提出了粒子的名称“光子”,该名称源自希腊语“光”与用于电子的词尾-on的组合。所以光子是一种“光粒子”。

不对劲

然而,这一切并不意味着这里一切都清楚了。因为如果你将光视为粒子流而不是波,那么光电效应之类的东西就可以很好地解释......但是衍射呢?毕竟,只有光是波而不是粒子才能解释这一点。正确的?后来在量子物理学和光的波粒二象性中找到了这个悖论的解决方案。但我们下次再讨论这个问题。

光子是标准粒子模型中的玻色子。也就是说,它具有整数自旋。这意味着它不是物质的组成部分,而是粒子之间相互作用的载体。此外,光子作为玻色子,可以处于相同的量子态,这意味着可以有许多光子“做同样的事情”。这就是光子激光成为可能的原因。但建造电子激光器是不可能的。

此外,光子还有其他一些非常有趣的特性:它不带电荷,因此不会感受到电磁力。光子没有质量,因此有一段时间人们认为它感受不到重力。然而,爱因斯坦的广义相对论改变了这一点。今天我们知道光子可以很好地感受到重力。

如果它没有电荷或质量,那么光子中到底有什么?简单来说,它是能量和一组特定的特征。光子携带的能量可以转移到原子上,例如,当与原子碰撞时。还记得躺在沙滩上阳光温暖身体的感觉吗?正是到达你的光子导致你的原子振动得更快,从而使它们升温。

此外,光子具有动量。也就是说,他们能够推动物体。这可以相对容易地验证。例如,一些航天器设计使用由激光驱动的“太阳帆”。

光子除了是电磁辐射(可见光、无线电波、微波、X 射线、伽马射线等)的组成部分之外,还负责电磁相互作用。根据量子理论,每当两个粒子发生电或磁相互作用时,它们就会交换光子。如果我们有两个电荷并且它们相互排斥,那么它们不会立即这样做。负责排斥的光子必须以光速从一种电荷传播到另一种电荷。

光子总是以光速在真空中移动。这意味着如果你是一个光子,那么宇宙对你来说将会非常非常奇怪......

光子没有时间

首先,光子没有时间。从一个原子发射到被另一个原子吸收的那一刻起,即使它们相距一亿光年,它所经历的主观时间也将等于 0。光子在两个原子之间传播的距离,以单位为单位测量它的参考系,对于长度减少来说,它将恰好是...0。

对于外部观察者来说,光子在其存在的整个过程中就像“冻结”一样。光子从发射的那一刻起就不会经历任何变化。直到再次消失……

光子的另一个有趣的效应是,即使它们没有质量,它们也会改变发射或吸收光子的系统的质量。根据爱因斯坦的说法,质量和能量之间的等价意味着,如果发射光子,就会失去一些质量,反之亦然。当然,这种质量损失或增加可以忽略不计。。

因此,光子,最著名的玻色子,是电磁辐射的组成部分和电磁相互作用的媒介。有些光子的寿命很长,例如在太空中生活了数十亿年的恒星发出的光子。其他光子,例如您的身体现在发出的光子(红外光子),其寿命非常短。如果你所在房间的墙壁距离你几米,光子只会持续大约 0.00000001 秒。之后他就会再次消失。

善与恶

红外光子可能非常有害。如果它们很多,它们甚至可能会烧伤你。在壁炉附近取暖时,您在手上感受到的热量是红外光子。冬天躺在铸铁蒸汽散热器上的猫也会接收到红外光子。

紫外线光子危险得多。它们每一个都拥有如此强大的能量,很容易“破坏”你DNA中的核酸,从而导致癌症。这是伽马辐射的危险之一(伽马辐射的能量甚至比 X 射线还要高,X 射线也可能导致癌症)。

光子可以是长寿命的,也可以是短寿命的,可以是危险的,也可以是无害的。但宇宙中大多数相互作用的发生完全归功于它们。所有化学反应都是电相互作用(即光子交换)的结果。同样的道理也适用于让你行走的力量,你用它按下电脑按键,电子通过电线移动的事实,你可以呼吸的事实(化学反应),你认为的事实......光子无处不在!

然而,由于典型的可见光光子的能量约为 0.000000000000000001 J,因此我们从未意识到它们实际上存在。

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评论列表
  • 2024-08-02 19:41

    悖论斯坦五大骗术V2:: ——1.蔑视自然创造反公理假说(骗),由反公理假说演绎方程(骗),号称证明全称假说命题(骗)。 ——2. 数学假装物理,创造虚幻数学“物理概念”,破坏基本概念和认知体系。搞些莫名其妙的虚幻数学“相对时空”数学“质量”数学“能量”。相对速度是无穷多的,哪有高低速之分?还编造一个绝对速度钉子户?力与质量需要宏观微观两套规则? ——3. 以必然有不确定性的观测精度攻击确定性的引力公理,以必然有的认知进化祸害绝对真理。以宏观现象为基础的电磁理论描述微观粒子电磁行为明显不足,两朵乌云不奇怪,他却借机破坏伽利略变换! ——4. 指鹿为马,指马为鹿,“波粒二象性”,破坏认知自然的最核心根基——确定性。狗都认识自己的主人知道真假,不搞二象性。 ——5. 无中生有创造假说(鬼),用解释稀奇谎称证明且无耻于悖论(已有效证伪),却要求别人证明没有鬼,搞万能骗术!!!………水星进动证明的大笑话:(A).号称证明全称公设是欺骗。 (B).忽视了水星的电磁力等等影响因素(1974地外水星探测),居然弄出高精度?活见鬼还是见活鬼?(科学求真需要批判精神,虽异常艰难但绝不应包容悖论欺骗!)

  • 2024-08-02 19:42

    自然规律都是预测未来的全称真命题,证伪当然有效,证明当然无效。证实现象不是证实规律,只能观测归纳过去(充分归纳),信任自然推断未来。且不可能由演绎和假说得到!!!比如,相对速度公理,任何时候任何地方都是真理,也是绝对自然真理。相对论是违背绝对时空公理、相对速度公理的可笑创造假说(不同于一般观测经验抽象的假设猜想公设,提出的时候就已经证伪了),当然是全称命题,居然号称证明了????是不是两头篇?彻底骗!………号称有鬼,搞成时光倒流不认悖论证伪,还让别人证明没有鬼。就是万能的欺骗无底洞。………黎曼几何公设,与欧氏几何公设不矛盾。公设与文字数字基本概念如时间质量长度pi惯性系等等都是源自观测经验的理想抽象,不是假说,也不神奇,没有预测真实,用于表达真实!创造假说猜测自然如同猜测自己的后脑勺一样没有可能性!那个蛤蟆学水牛搞假说号称公设,是个蠢货骗子。

  • 2024-08-02 19:41

    粒子对撞机能创造新物质吗?不!!!它只能产生一些新的破碎。核能化石能太阳能都是释放光子,光子本性才是能源问题的关键。参见论文 photon energy and photon behavior discussions,牛顿力学可以完美解释光子能量与光子行为。光子中微子是电子质子撞击的破碎,质子电子都会以恐怖的强大电斥力(引力的10^36~10^42倍)发射它们的碎块,电子碎块到达零电势区域的速度刚好是真空光速。光子在原子内部强引力场中有轨道运动 折射与轨道逃逸,斥力场散射反射等。……中子大冲量撞击原子核是产生光子的最有效方法,电子撞核,质子撞电子,冲量都太小。……加速器驱动的次临界核能可以获得无穷能源,且不受现有裂变材料的局限。———热量温度是光粒子辐射(热质说),高温体辐射更多光子吸收低温体辐射的更少光子,温度传递由高温体到低温体是必然(熵只是数学描述,动能耗散是生机不稀奇不绝望)。高温体辐射更多动能光子(内部外部一致),当然微观运动更剧烈(热动说)。物体无任何光子辐射就是绝对零度,宇宙背景辐射超过且接近绝对零度,达到绝对零度当然十分不易。真理都不奇怪!必须信任自然的绝对诚实。

  • 2024-08-02 19:42

    波与场的研究都是数学当物理,捉影弄鬼之术:::波只是一种粒子宏观时空分布不均匀,水波/沙丘波到处都有,是粒子构成的,有波粒二象性???波是一种物质???以干涉衍射现象否定光是粒子,又去解释粒子干涉衍射,不是笑话是什么???破坏了认知自然的核心根基“确定性” ………场::只能由源完全确定,不可观测(源力不是场力,源能量不是场能量),不必要的,无质量无运动的多余虚幻想象。……地球场给你引力,你给地球场引力,然后地球场给地球引力。这是笑话!!!~~~场与波都是捕风捉影之法,意义很小,破坏巨大。……伟大的赫兹证明电磁波的实验,激励源都是电火花,感应接受也是电火花,显然是光子动能传播与光电效应,用了电磁波来解释而已。电磁波理论(尚未发现电子)只是基于宏观电磁观测的有用的数学方法,质量与力才是宏观微观物质世界的唯一根本,两朵乌云当然都是电磁理论的谬误,祸害牛顿何益?一个具体问题::电流磁场与电子磁矩啥关系???

超自然现象探索官

简介:致力于超自然现象、星球科普、天体物理学、天文学