光的速度是由什么驱动的
本题涉及电磁学的深水区,但尚无足以释然的解释。
我还是主张经典论,以下是我的探讨,仅供致力于物理新思维的网友参考。
总的思路是三部曲:①光的发生机制→②光的传播机制→③光的终极形态。
一,光的发生机制。
光是介于红外线与紫外线的电磁波。
电磁波通常来自原子内部核外电子的电磁震荡。
按玻尔氢原子模型,电子绕旋质子,绕旋动力主要来自库仑力F=ke2/r2。
r是电子轨道半径。
考虑原子的发射光谱。
电子绕旋,相当于一个谐振子,绕旋有大小不一方向各异的随机轨道。
持续辐射电磁波。
电子绕旋一周,释放一个特定频率的电磁波。
氢原子半径r=5.3e-11m可作为电子轨道半径,电子绕旋速度大约v=2.2e6m/s。
圆频率或电磁波频率ω=f=v/2πr=6.6e15Hz,λ=c/f=4.5e-8m,这属于典型的紫外线。
紫外线范围是1e-8~4e-7m。
在高温高压或外加交变电磁场下,电子绕旋速度加快,原子光谱的高频占比会显著加大。
设绕旋速度加大10倍v=2.2e7m/s≈0.7c,电磁波波长缩小10倍,λ=4.5-9m,这属伦琴线。
此时所需的温度,按mv2=3kT,T=mv2/3k= 9.1e-31×(2.2e7)2/(3×1.38e-23)≈1e7K,即1千万度。
普通燃烧不会导致电子有多大的加速。
看来,电磁波来源的主要因素,还是原子内部固有的电磁振荡。
二,光的传播机制。
这个环节是最难的,也是相对论与量子论的不完善或症结所在。
光究竟是否借助介质传播?
或者直接说,光究竟是否借助真空场传播?
广义相对论的引力场方程,直接否定宇宙真空场。
量子场论一方面承认真空有零点能(即真空是介质),一方面又说光子是电磁波的传播子,否定真空场是光的传播介质。
马德堡半球实验(??大容积真空有50吨吸力)、麦克斯韦方程的位移电流、卡西米尔效应,足以证明真空(场)是客观实在。
我认为,既然光在真空中而不是在虚无空间中传播,说明光的传播介质就是真空。
真空究竟是什么样的物质存在呢?
其一,大气层可以近似有三要素:空气分子、亚原子(如等离子体)、真空场。
在地球辐射带的5万千米处,几乎是深太空或准真空领域。
其二,在任何实体的内空间,或者在原子的内空间,没有空气分子,几乎就是真空场。
电子与质子为什么会自旋?
为什么其质量可折换成引力势能Ep=mc2=0.505MeV或938MeV?
因为电子与质子的自旋速度就是真空光速。
根据c=1/√(ε0μ0),自旋作为内秉属性,根源理当在于真空是以光速运动的漩涡场。
正是真空漩涡场,拉动或啮合电子与质子,以光速同步旋转。
可以推设:由于电子质量太小,核子以光速自旋一圈,同时对应真空漩涡场的场量子(即真空涟漪子或虚粒子)自旋一圈。
由于万有引力取决于质量,而质量取决于核子,而且,核子以光速自旋一圈,涟漪子也以光速自旋一圈。
因此,涟漪子就是引力子,也可以是暗物质的一个量子。
可见,真空场是万有引力传播的介质。
核外电子与核子组合的谐振子,震荡一圈可激发约6.4亿个引力子以波阵面方式传播开来。
这个说法的依据是:按照宇宙微波背景的温度2.725K、波长7.35cm、与真空涟漪子以光速c自旋,利用热力学公式Ek=?mc2=3kT计算涟漪子或引力子的基态质量m0=1.26e-39kg,基态频率f0=4e9Hz。
电磁波与引力波,之所以能轻而易举在真空中以光速运动,其推动力就是以固有光速旋转的真空漩涡场,这就是本题的答案。
由此,可以顺理成章解释单一光子的自干涉现象。
电磁振荡一周,辐射一个光子,激发数亿个涟漪子,以1个波阵面方式推涌,分别穿过两个狭缝,以2个波阵面方式推涌。
这两个波阵面相互交集与共振,形成较大的波峰与波谷,在底屏上留下明暗相间的条纹。
三,光的终极形态。
恒星是光的主要发源地,初始辐射的,有高频电磁波(如伽玛线/伦琴线)与高能宇宙线(如电子线/质子线)。
在它们旅行的漫长历史长河中(数亿光年),要么遇到亚原子、宇宙尘埃、其它天体的碰撞或吸收,发生熵减蓝移运动,即所谓的无中生有;
要么高频电磁波会衰减而降频,发生熵增红移运动。
而作为费米子的高能宇宙线,也会衰变为作为玻色子的红移电磁波,直至衰减为基态真空涟漪子。
即所谓的四大皆空,色空亦空。
参考:
光的速度是以什么为动力?这个问题比较复杂一点,不是简单的三言两语可以阐述清楚。
光速是可以改变的,比如,光在真空的速度为接近30万千米/秒,而在进入水中的时候,由于介质,会降低光速。
但是,光又不是表面上那样直接降低了光速,而是另有玄机。
光,首先应该看成是波。
可以说,一束光在界面上与物质相互作用比较的复杂,不是简单的像一辆汽车一样的做减速。
从场的观点看,只要存在反射效应,在入射区的波速是两个反向波叠加的整体。
而全反的话是驻波。
从合成光场的连续性角度看,波速没有发生跃变。
如果把入射、反射和透折射分离出来看,却是有波速的跃变。
上面,是从单频持续波的角度看问题,而如果看能流密度会更加清楚一些。
还有一种角度看问题。
光在边界面上对界面电偶极子施加了电磁力,使得它们发生振动,产生了二次源,这个二次源向两侧分别辐射,产生反射和透折射波。
这种视角就是从机制上解释了【波速如何突变】。
如果把界面从无限薄展开成一个连续渐变的折射率分布,光在里面就会连续性的变速。
至于光的动力,则是因为光本身是能量,如果没有阻碍,会一直发射。
还有说,光的本质是高维空间的振动在三维的投射。
这种说法在数学上说的通,但是无法实证。
参考:
光是物质热膨胀的最高阶段,这是的物质开始变成能量,无数的原子在不同时间里面剧烈反应,而产生了刺激我们眼睛的光,如果是一个单位量的原子核分解,在昙花一现的一瞬间,能量耗尽而转变成另外一种东西,这时的光在一瞬间即刻消失的无影无踪。
而不是像有的人所说的可以在宇宙中跑上几亿光年而不消失。
我们所看到的太阳光,和宇宙的光线,在那些地方几亿年来一直发生着原子的热核反应而以。
任何物质都会衰变,地球上的岩石也会衰变。
衰变的速度慢,产生的热量微弱,而不产生能够刺激眼睛的光,而有的物质反应激烈,产生剧烈运动,热核反应,太阳上的物质就是这样,不停的亿万年的剧烈运动,产生出大量的热和光,向四周辐射。
不断的原子核分裂持续不断的产生光和热。
前者在万分之一秒消失,后者有产生新的光和热,这样连续的光被地球人看见,我们就把它当作永恒的光和热了。
光的辐射速度就是光速,这个辐射能走多远,必须根据这个核反应物质的质量而定,质量大,辐射的远,质量小辐射的近,非常遥远的宇宙,一个质量小的物体发生核反应,它的辐射量很近,到不了地球,而我们就看不到。
质量大的能够辐射到地球被我们看见了。
如果说光的辐射速度来源和动力,其实就是一个物质的热核反应速度,这个热核聚变向外膨胀辐射的速度,也就是来源于核裂变反应的快慢。
参考:
光的速度是以惯性保持的!在真空中会无限传播下去。
至于产生光速的动力是质量亏损或者电子跃迁的能量差产生的,质量亏损比较直接,核聚变核裂变正反物质湮灭都会产生!而产生的光能有个经典方程。
能量等于质量乘以光速的平方。
而电子跃迁则是核外电子从低纬度跳跃到高纬度,这个过程中会释放光能!质量不亏损,到产生的光能较少,如电灯或者燃烧等等。
参考:
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本人认为 不能将光速和通常的“速度”概念混淆起来。
通常的速度,是指有静止质量的物体在空间位置的变化值与时间值的比率,即: 速度=空间位置变化值/时间值。
但光(电磁波)不是通常意义上的物体,并不具有静止质量。
所以光速并不适用
基于上述理由,本人认为应该对光速重新定义。
参考:
我觉得光波和其他电磁波是联系低维度空间和高维度空间的纽带,电磁波可以穿透物质,物质是由不同粒子组成,粒子碰撞产生电磁波,我们的眼睛里的视网膜内的物质,能且只能抓取一部分波长,这是进化取舍的结果,视网膜内的物质也是比较常见的化学元素,奇妙之处就在于通过这些常见元素的组合和眼球结构让我们抓取了一部分可见光。
同时也决定了我们不能抓取所有的光。
三维空间的物质是以一种形态组合而成的,总共也就那么多元素,核聚变是将三围空间撕了一个口子,这里面其实是通向四维空间的,只不过我们现在不能观测。
自然界目前三种常见物质形态,固态液态气态,都是可以相互转化的,转化过程中伴随着热反应,即能量的吸收和释放,这是三维空间自己内部的反应,或曰物理变化,而化学变化也是一种特殊的物理变化,他们都是三维空间内部的变换,而核聚变核裂变是核变化,是会产生维度撕裂的,所以伴随着极大的能量释放。
参考:
回答这个问题復杂.要搞懂光是什东西形的.生活中见过很多种光.1.物质然烧发出的火光.是有热的.手电同的电光电也产热的.星光就是太阳光靠热力争脱太阳的引力而发出的光.可能是最快溺光.用两个瓷器片磨擦也有光.所以很小很小的热能就能让光很快的速度.世上的物质都有变成光的特点只是在不同的热温点而巳.光耒原于物质.光以轻小.个体与个体不带粘性.与其它物质也不带粘性.
参考:
静止质量为零的物体必须以光速运动,这是宇宙的基本性质。
光的静止质量为零,所以必须以光速运动。
设,光的静止质量为m0,运动质量为m,其能量为E则有E=mc^2,由于m=m0/[1-(v/c)^2]^1/2故有E=m0c^2/[1-(v/c)^2]^1/2由于光具有能量,故E不为零,而m0为零c不为零,所以必然是[1-(v/c)^2]^1/2=0即(v/c)^2=1就是v/c=1所以v=c,光必须以光速运动
参考:
我认为这是一个非常好的问题,可以说是诺奖级的问题,如果可以完美的解释这个问题,诺奖是跑不了的!我不是物理专业的,对此了解不深,但是据我了解目前应该没有人能解释,合理解释这个现象!光,甚至电磁波,为什么在真空中以光速传播!个人认为,光或电磁波,应该就是某种微小的粒子,而不是普遍认为的波或波粒二象性。
粒子在产生的时候,需要能量,能量的高低,决定了这些粒子的初速度。
而这些初速度,跟发射粒子的原物体的运动状态关系不大!例如现在,太阳在银河系中,被牵引着做向某个方向运动,太阳也牵引着地球,在做椭圆运动,我们在地球上发射火箭,要飞出地球或太阳,必须达到或超过既定的宇宙速度,才能飞出去,否则只能掉回来!这跟地球是否运动无关!光粒子也应该是同样的现象!达到一定的速度,才能飞出发光源,跟光源运动与否无关。
这样的光粒子具备一定的初速度,在真空中几无消耗,所以保持匀速前进!
参考:
宇宙各星系;
多种异物质;
限度能场力,互益光通速。
您邀解问题前,我简慨分光类:无能对外有光;
微弱丁点之光;
燃烧放热的光;
恒星卫陨粒光;
光源发出之后,空间质能差场,光度场况距离,时间看到速据,真空会有超导;
互益适境光速;
有时跟本不输;
也对反应激亮;
个人存认推出,请予参考谢啦。
参考:
光是波,波有位移吗,光是高频电磁波,震源是电子,当然是振动的电子驱动的。
那为什么不去研究介质和质点?
场物质是物质,却没有质量,那场物质不是也要光速运动?
场物质和光子有什么不同?
光子是电子到场物质之间大小不一定粒子,介质就是场物质,光是不同大小粒子振动产生的无数条不同的电磁波。
光不是射流!因为把他当成射流,所以光子成了永动机不说,不能停不能慢。
那它被电子吸收以后是围着电子光速转还是成了电子的一部分,电子那点速度,怎么加速出一个光速的光子呢?
哎。
光量子神学。
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