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光会不会消失?
光子,能量,宇宙光会不会消失?
发布时间:2020-12-06加入收藏来源:互联网点击:
关于光是怎么消失的,我就写到这里了。现在大家应该明白了光究竟是怎么死的了吧。喜欢这篇文章的小伙伴,别吝啬您可爱的小手,点赞、转发、评论,最好加个关注呗。
回答于 2019-09-11 08:43:50
哈勃望远镜已经接收到了137亿光年处的星系的影像了,也就是说137亿年前的光子已经抵达到我们的地球了。光子是一种不能静止的物质,光应该会灭,但寿命是肯定大于137亿年的,所以在宇宙中穿越1、3亿光年的光是比比皆是的。光是以运动状态存在的能没有能量吗?
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先明确一点,光会消失。
物质间的形态能够相互转化,比如质子和中子就能够相互转化。宇宙的质能总量是有限的、守恒的,光也是物质,光的消失只是光转化为其他物质形式了。光既会消失,也会诞生,不然宇宙将会变的一片黑暗。在量子力学中,光子其实是电磁力的一种媒介粒子。
下面我就来介绍一下光的消失和诞生。
光的诞生
按照大爆炸宇宙理论的描述,宇宙间的所有一切都产生于原始火球,包括时间空间以及各种物质。光也是一种物质,光也就诞生于大爆炸。在大爆炸后不到一秒的时间内光子就形成了,不过起初的宇宙是混沌一片,由于宇宙间物质的密度极高,光根本不能自由传播。
光和电磁波,其实是同一种东西,只是频率及波长不同。除了人肉眼可见的可见光波段,还有无线电波、红外线、紫外线、x射线、伽马射线等。
科学研究表明,任何温度在绝对零度以上的物体都会向外辐射出红外线。此外各种物理、化学反应几乎都外都会向外辐辐射出光,比如燃烧反应就会向外辐射出光,核反应也会向外辐射出大量的光。宇宙中的恒星就是依靠核聚变反应发光发热的。有时光和热其实是同一种东西,因为光具有热效应,真空中就是依靠热辐射(或者说电磁辐射)进行热量传递的,光就是这些能量的载体。
我们甚至可以这样认为,光就是构成物体的一部分。
光的消失
因为存在波粒二向性,光既可以被看作波,也可以被看作粒子。光的消失主要有三种方式:
1,被其它物质吸收
光在传播时会发生折射与反射,在这一过程中光的能量或多或少都会发生衰减,也就是说有光子被物质吸收了。比如黑色物体与白色物体的吸收热辐射的能力更强,就是因为黑色物体吸收光的能力比较强。
比如光能够和电子发生相互作用,当电子吸收光之后,就会发生能量跃迁。同理,当电子的能级下降时,也会向外辐射出光。当一定强度的光照射到某些材质上时,能够使材料表面的电子获得足够的能量,从材料表面射出,形成自由电子。
光会被其它物质吸收并使物体的能量增加。
2,转化为其它粒子
一对正负电子发生湮灭反应,会百分百转化为能量,也就是释放出伽马射线。伽马射线是一种频率极高的光,主要产生于核反应过程中。研究表明,利用高能伽马射线同样能够激发出电子,而且电子是成对出现的,只不过存在时间极短。一对正负电子产生之后,会在极短的时间内,重新发生湮灭反应,并转化成伽马射线。如果我们能够在极短的时间内将正负电子对其分离,就真的转化成实物粒子了。
3,被空间“吞没”
这里分两种情况:一种是被稀释,一种是被束缚。
稀释:
由于宇宙正在膨胀,要是一直膨胀下去的话,许多光就会永远在空间中运动下去。随着空间的膨胀,单位空间尺度内光子的数量也就变得越来越稀少,光的能量也会逐渐衰减。这就相当于光被宇宙空间的膨胀所稀释了,最终宇宙将会变得一片黑暗和冷寂。
束缚:
宇宙中存在一种极端天体,也就是黑洞,它的引力极强,连光撞上了也逃逸不出来。黑洞其实就是在物质的作用下形成的极端时空凹陷。当光闯进了这种时空凹陷区域,那么它就永远也走不出来了,也就是说光被宇宙空间中的局部区域束缚住了。在我们看来,光消失了!
好了,关于光消失的内容就介绍到此。
热爱科学的朋友,欢迎关注我。
回答于 2019-09-11 08:43:50
当我们看星星时,我们看到了几千年前它们发出的光。但是为什么当我们关掉开关的时候光子会消失呢?
光在一个巨大的、通常是空旷的星际和星系际空间中传播了几乎无限的距离,没有与任何物体发生碰撞。
宇宙是一个独特的例子:在巨大物体之间的间隔中,光几乎穿过一个绝对真空。
这意味着光与某物碰撞的可能性极小。这就是为什么光很容易在没有任何障碍的情况下跨越很长的距离。
那么当你关掉房间里的灯时会发生什么呢?有两种情况:
反射
在镜子的情况下,我们可以看到一个反射,它反射每一个可见的物体。每当光线与光滑表面碰撞时,就会发生这种情况。
为此,表面应该有多光滑,取决于光的波长。因此,光需要比无线电波更平滑的表面进行纯反射,而无线电波要长得多。
吸收
通过这个过程,石头在阳光下变热。来自太阳的能量使它们的表面变热。任何光都可以被吸收,不仅是它的红外(热)部分。
一面坏镜子能吸收足够的光,使你的倒影看起来像一个微妙的图像。现在感觉到电灯泡的热能更加困难,因为它们是以这样一种方式产生的,即能量被用来分散房间里的光量,这有助于我们在黑暗中看东西。
因此,当一盏灯被点亮时,它会发出光子,在房间里向四面八方飞去,并与房间里的每一个物体发生碰撞。这些物体吸收了大部分切割的光子,但也反射了一些,事实上,这让我们可以看到房间里的东西。
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