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光會永遠傳播,還是最終會消失?科學家給出了答案
2023/09/15

光在真空中的傳播非常直觀的,因為沒有任何物質來阻礙它的傳播,不過當光遇到物質的時候,情況就會變得復雜起來,當光通過物質的時候,光子就可以被物質吸收,然后重新發射,這個過程會使得光的速度變慢,這就是為什麼光在水或者玻璃的速度要比真空中慢,光子是一種非常神秘的物質,它具有兩種性質,為了證明光的性質,科學家做了雙縫干涉實驗,實驗過程是這樣的:一個電子發射器,一個擋板上面有兩條狹縫,擋板后面有接收電子的屏幕,當科學家朝擋板連續發射電子時,屏幕上顯現出明暗相同的干涉條件,這說明電子不僅僅是粒子,它也具有波動性,穿過狹縫后發現了干涉現象,實驗開始時,科學家把光子一個一個的釋放出來。

讓它們逐個穿個雙縫,竟然形成了干涉條紋,之后科學家將光子換成了電子,也得到了干涉條紋,為了看清楚光子是如何通過雙縫的,科學家們專門安裝了一個探測器,用來觀察光子究竟是從哪個縫隙中穿過去的,就在這個時候,神奇的一幕發生了,干涉條紋竟然消失了,如果我們不觀測光子,那麼干涉條紋就會出現,這說明人的觀察行為影響了實驗的最終結果,科學家認為,雙縫干涉實驗在沒有觀測者的時候,粒子處于疊加狀態,這個疊加狀態通過雙縫的時候一半通過A縫隙,另一半通過B縫隙,沒有觀測者就意味著沒有人能夠證明光子走了哪條縫隙,這時候粒子就處于疊加狀態。

看到的現象就是粒子的形態,由于粒子非常細小,所以我們無法直接觀測到它,它也沒有自主意識,無法自主選擇,所以它本身不構成觀察者,在這個實驗中,如果只看結果的話,那麼人類永遠都無法知道光子是從哪個縫隙中穿過去的,這會導致光子一直處于疊加態,最終形成干涉條紋,如果想要使粒子的疊加態坍塌,就要對實驗進行觀察,看他到底是從A縫隙還是B縫隙穿過,這時候光子就被固定了,光子的路線被固定了,所以干涉條紋就消失了,最終科學家得出光具有波粒二象性。正因為光子的存在,地球才能夠擁有光明,地球生命的誕生,和光的關系非常密切,太陽光傳播到地球上,使得地球擁有了熱量。

根據科學家的研究我們能夠知道,太陽光從太陽表面出發,到達地球需要8分鐘左右的時間,地球每秒鐘接收到的熱量大約是22億分之一,大家不要小看這些熱量,這些熱量相當于地球上100萬噸煤炭燃燒的能量總和,既然地球只能夠吸收一小部分光子的能量,那麼其它的光子去了哪里?在光子自己的視角中,它的誕生和消亡事同時發生的,簡單來說,光子不會經歷時間的推移,它們從來不會變老,不過這并不意味著光子不能夠被摧毀,當光子遇到物體的時候,就可能會被吸收,被吸收的光子其實就是消失了,它的能量會轉化為吸收它的物質的動能或者是內能,這是我們日常生活中光照量的物體,植物進行光合作用,或者太陽能電池工作的基礎。

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