光的速度达每秒30万公里,它的动力来自何处?答案可能你想不到

来源:探索浩瀚星空    2019/10/11 0:48:57
责任编辑:李平
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在人类从探索世界到探索宇宙,速度永远是王者,只有速度的不断突破,人类探索世界和宇宙的步伐才能不断进步。

人类诞生后的很长一段时间内,都在想着探索地球到底有多大,那个时候人们出门基本靠走,最多也就是骑个马,这样的速度制约了人类的交流,自然也制约了人类的发展,所以人类文明的发展非常慢。

随着人类工业革命的开始,走进了科技发展的时代,工业文明的出现让速度不断提高,人们出行不再靠走,也不再骑马,而是骑自行车,骑摩托车,开车,坐火车,坐飞机等。交通工具的不断革命,速度的不断突破,让世界的距离变得越来越短。

随着前半个世纪速度的再次突破,人类终于走出了地球开启新的时代,由此可见,速度才是文明前进的动力,当然物体速度想要不断突破,离不开能源的不断突破。

那么宇宙中最快的速度是什么?相信很多人都会说光,光的速度称为光速,每秒30万公里的恒定速度。对于光,我们每天都能见到,但光却是最神秘的东西之一,人类诞生到现在已经数百万年,仍然没有弄懂光到底是什么?

科学的诞生,让人们开始对光的本质进行思考和研究,科学家们也想弄明白光到底是什么?从物体的本质来说,要么是粒子,要么是波。那么光到底是粒子还是波?最初有位伟大的科学家牛顿提出光是粒子学说,因此很多科学家也随波逐流,说光是粒子。

但是,随着科技的不断进步,光是粒子的说法被完全否定了,科学家通过双缝实验,证实了光具有波的特性,那么光是否是波一咱波呢?目前科学家还不敢做出这个结论。如果光是波,那波的传播是需要介质的,对于这个,相信学物理的朋友都明白。

波的传播需要介质,如果光是属于波的范畴,那光的传播介质是什么?要知道,光是可以在完全真空的环境中传播,而且每秒30万公里的速度,恒定不变。光是粒子被完全否定,那么光只能是一种波,可是想把光安排到波的位置上,也不是那么容易的,科学家需要弄清楚光传播的介质是什么才行,可是这个问题还没有解决。

脑洞大开的科学家们,为了研究光的本质和特性,提出了波粒二象性,这什么意思呢?意思就是说光被赋予了双重身份,它既是一种粒子也是一种波,光具有粒子和波的双重特性,这种定义是独一无二的,宇宙中也就光具备双重身份。

光是宇宙中最快的速度,根据爱因斯坦相对论,物体的速度只能无限接近光速,这是因为任何有静止质量的物体在不断向光速加速的过程中,质量也在不断变大,同时也需要无限的能量来做为动力,但无限本质就是一个无解的难题,自然有质量的物体就无法达到光速。

那么光也是一种物质,它怎么就能恒定不变以光速运动?这是因为光没有静止质量,它一旦停下来,质量就会便为零。当然光永远不会停下来,不管前方有何阻挡,不都不会减速,会一直以恒星的光速前进,可能有人会看到光速降低了,其实这只是人们的一种视觉错误,实际的情况是时间变慢了,而不是光速降低。

正是因为光没有静止质量,所以它才能够将所有的能量全部转化为动能,也才具有如此之高的速度。那么如此高速的光,动力到底来自于何方呢?任何物体的运动都有动力来源,光是一种特殊物质,它也不例外,光能够以光速运动,必然也有动力来源。

科学家通过多年的研究和探索,从微观世界的角度破解了一部分光的动力来源。微观世界上,有原子,分子,电子。不管是原子还是分子,它们的周围都环绕着电子。微观世界很像我们的宏观宇宙。

电子围绕着粒子旋转,电子想要离粒子更近一点,那就需要能量 ,如果有外界的能量注入,比如加热等,这时获得能量的电子就会向粒子中心靠拢,在更靠近中心的轨道上运行,而多余的能量被它们释放了出来,这就是光。

从微观世界上,我们知道了光的诞生过程,光一旦诞生它就会以每秒30万公里的恒定不变的光速,光的动力来源本质上也是原子,分子多余的能量转化而来。因此在宇宙,到处都可以找到光的来源,最早可以追溯到宇宙爆炸。

宇宙大爆炸之后,产生了无尽巨大的能量,同时也产生了无数的光子,这些光以独特的形式存在于这个宇宙,传播到宇宙的尽头。当然,以上只是现代科技对光的认知,光还有很多的奥秘需要人类去探索和破解,看上去非常普通的光,却关系着人类文明能否提升等级的关键。

可能很多人不理解,研究光的本质有什么用?那用处和好处可大了去了。最基本的,人类想要真正实现探索宇宙的梦想,飞船就需要有超快的速度才行,这个速度最起码也要达到光速才行,可以在我们的认知里,光速是最快的速度,但在宇宙的距离尺度之下,光速只是基本的速度。

想要探索宇宙的基本要求就是实现光速飞行,这可能也是宇宙中无数文明的一个重要分界线,一个文明能否实现光速飞行,是决定这个文明是否是星际文明的重要标志,只有人类实现了光速飞行,我们才算是真正的星际文明。

星际文明才能够真正开始向星际发展,走出太阳系,探索周围的很多星系,向外星系移民扩张等都需要最基本的光速。可是想要让飞船实现光速飞行,那必须要对光有完全的了解,只有真正揭开了光的神秘面纱,人类才有希望去实现光速飞行,我们现在离这个目标还很遥远。

当然,光速在宇宙尺度面前不算什么,飞船的速度达到光速,只是标志着人类初步进入了星际文明,有了星际争霸的实力。但要探索整个银河系,探索整个宇宙,还需要超光速甚至更加快的速度才行。

小伙伴们,你们对此有何看法?欢迎大家在下方留言讨论,发表自己的见解和看法。

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