【科普】光子的速度每秒可以達到30萬公里,如此之快,動力又是什麼

簡單講:光速每秒30萬公里,確實很快,但光達到光速不需要任何動力,而且沒有任何加速過程,說白了,光「一生下來」就是光速,而且必須是光速。

傳統思維告訴我們,任何物體達到一定速度都需要一個加速過程,這也很符合我們的日常生活認知和經驗。比如說一輛汽車從靜止到百公里時速,有一個過程。

按理說,光也應該如此,但事實上并不是那樣。光在不同的介質中傳播的確會發生速度改變,但一旦回到真空中,速度仍舊會保持在30萬公里每秒。

為何光如此特別?為何光不需要任何動力就能瞬間達到光速?

我們都知道,光的本質其實就是電磁波,它具有波粒二象性。如果是一個單個粒子,在傳遞的過程中肯定會遇到各種不同的障礙,在離開光源后就不會再有任何動力,遇到阻礙后勢必會減速,從介質到真空中更不可能提速了(介質中光的速度更小,到真空變大)。

而光是電磁波,具有波動性,這就能很好地解釋光為何能保持30萬公里每秒的速度。

除了光波,日常生活中我們都能留意到水波,聲波等,不管是什麼形式的波,波源發出的能量通過介質不斷傳遞下去,傳遞的一直是波源一開始釋放出來的能量。

介質本身并不提供其他任何額外能量,理想條件中也不損失能量,只是作為一個載體而已(比如說水波的載體是水),傳播速度與介質本身無關。

因此不管是什麼形式的波,在交替傳播過程中是不需要時間進行加速,也不用加速,速度一直保持當初的速度。

而光可以在真空中傳播,不需要介質。但所謂的真空并不是「什麼都沒有」,研究表明,恰恰相反,真空中非常活躍,充滿了各種虛粒子。

從這點上來講,空間也是一種介質,是光傳播的介質。光源發出來的光子(光量子)可以通過變換轉化空間場(磁場和電場交替變化轉換)的防止進行震蕩傳遞,這個過程不需要任何動力。

通俗來講,震蕩是空間的固有屬性,而光的傳播僅僅是「觸發」了空間的震蕩,所以,光的傳播不需要任何時間,不需要汽車那樣啟動加速。

更深層的結果就是,空間才是根本,而光只是空間中的一種表現而已,正因為這樣,愛因斯坦提出的光速不變原理雖然限制了萬事萬物的速度,但并不能限制空間膨脹速度,空間膨脹的速度遠超光速!


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