光合作用 光有速度嗎?在過去,人們通常假設光速是無限的
【 光合作用|光有速度嗎?在過去,人們通常假設光速是無限的】光,是溫柔而又嫻靜的,在陽光的照耀下,薄薄的霧氣,清脆的鳥鳴聲,帶著露珠的草地......
這一切,構成了一幅生機勃勃的畫卷
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光是一種電磁波,這個幾乎大家都知道。在我們日常生活或者文學中,光還意味著光明,也就是說,光是可以看見的,是明亮的,即在日常生活中我們認為的光就是可見光。
如果沒有光,就沒有白天而只有黑夜,很多植物將無法生存,無法進行光合作用產生氧氣,而有氧呼吸的動物便不會出現,人類也就不會在地球上誕生。如果沒有光,整個世界都將變得極度寒冷,沒有一絲溫暖。
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光具有波粒二象性,也就是說,光不僅僅是波,它還是粒子。愛因斯坦提出,光在吸收和發(fā)射能量時是一份一份傳輸的,光本身也是由一份一份不可再分割的能量子組成的,而這些能量子則被稱為光子,也就是說光子就是光的粒子,我們出去沐浴陽光以及綠色植物的光合作用吸收的便是光子。
“光是一種粒子”這一觀念最早由艾薩克·牛頓提出,但它在19世紀之前并未被廣泛接受,直到被阿爾伯特·愛因斯坦重申。愛因斯坦認為只有當光是由粒子組成時,光的反射和折射性質才能得到解釋。
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愛因斯坦觀察到,當光接觸到金屬時,電子會從金屬表面飛出——如果光僅僅只是一種波的話,那么這種現象是非常罕見的。該光電效應的奇特之處在于,飛出金屬表面的電子的能量并未隨著光的強弱而改變(如果光是一種波,則強光會導致光電子伴隨著更大的能量飛出)。
光有速度嗎?
在愛因斯坦的理論中,真空中的光速是宇宙中最快的速度,如今我們知道這個速度大約是每秒 30 萬公里。不過,或許是因為日常生活中很難感覺到光速的存在,在過去,人們通常假設光速是無限的。
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有天文學家用了這樣一個類比,假設把可觀察宇宙(960億光年)縮小到地球那么大,那么穿越整個銀河系,也就大致相當于沿著街區(qū)走過三間房子的距離去探望你的鄰居。然而,光竟然要走10萬年時間才能完成這趟探望之旅!因為銀河系的長度大約為10萬光年,所以需要走10萬年。
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為什么光速這么慢?
答案是,我們不知道為什么它這么慢,至少到目前為止,我們不知道答案。但是,理論物理學家Gennaro Tedesco 提供了一個有趣的想法:雖然,我們生存的宇宙中,光速以現在這樣的速度傳播,看起來并沒有任何道理或者限制著它不能更快,但目前為止它就只有這么快。
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