光是物体吗,能量的本质是什么

首页 > 健康 > 作者:YD1662022-11-24 02:48:37

光在我们这个世界里是最常见的。我们的世界之所以不是黑暗的,完全在于太阳光的沐浴。可是光到底是什么?光是物质还仅仅是一种现象呢?它的本质令人很难捉摸透彻。

其实早在两千年前,古人就对光做出来判断,可惜那时候的人类只是凭感觉认识这种自然现象,认为光是神赋予人类的神圣之物。在封建时代,人类还没有形成系统化的科学思维,这个问题一直拖到了17世纪,才有较大范围的讨论。

光是物体吗,能量的本质是什么(1)

最典型的便是牛顿。牛顿认为光就是由一种极小的实体微粒构成的,这也很好的解释了光为什么沿直线传播的现象。因为在牛顿眼里,光是一种极小的微粒,它们在传播的过程中自然符合惯性定律,正是因为光是一种微粒才导致光沿直线传播。牛顿在当时的科学界拥有极强的声望,所以光的微粒说一度占据了人们的主流思想。

其实在这段时间内,荷兰物理学家惠更斯也提出了光的波动说,认为光的传递就和水波一样。然而牛顿老大哥在科学的声望一直镇压住了光的波动说。之后人们才慢慢发现,光的微粒说并不是完美的,因为它解释不了光的衍射和干涉现象。这时候的人们也很纠结,光的微粒说貌似是正确的,因为它是牛顿的观点,光的波动说貌似也是正确的,毕竟光的波动说可以很好的解释光的衍射和干涉现象。

光是物体吗,能量的本质是什么(2)

其实人们接受了光的波动说之后,也并不能确定光到底是怎么一种波,到底是声波还是类似于水波呢?19世纪60年代,麦克斯韦预言了电磁波的存在,并认为光的本质就是电磁波。

直到普朗克提出了能量量子化的概念,人类才有了新的思维工具来理解光的本质,爱因斯坦借助了普朗克的量子化概念,并认为光是由光子构成的,光子是一种基本粒子,也叫光量子。

之后的人类发现,光不仅有波动性也具有粒子性。如果我们不去观测光子,它会同时表现出粒子性和波动性,一旦观测了光子,它就会瞬间表现出粒子性。这就是量子力学中叠加原理,在宏观上的体现就是薛定谔的猫。其实量子力学已经告诉我们了,光的本质现象就是波粒二象性的,它既有粒子性又有波动性。

光是物体吗,能量的本质是什么(3)

其实到目前为止,人类对光的本质还在进一步探索中,目前最新的物理理论还停留在光具有波粒二象性的认知水平上。或许光的本质更复杂,也或许光的本质就停留在波粒二象性上就终结了。至于最终结果,还需要人类进一步努力!

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