光波
第三是光速非常快。真空中的空气比空气中的空气慢。在水中或通过玻璃,光在具有较高折射率的介质中的传播速度甚至更高,如上述。减缓。
四是光的能量被量子化了。光的能量子称为光量子,简称光子。爱因斯坦通过光电效应实验证明了光具有粒子的性质,于是提出了光量子理论,并将其与波动理论相结合。同时,人们对光有更清晰的感知。
光量子
光年是什么概念?
虽然说是“年”,看起来是时间单位,但实际上光年是长度单位,即光在真空中沿直线行进一年的距离宇宙,称为光年。一光年的距离等于9460730472580800米。光年通常用于计算宇宙中天体之间的距离,例如太阳与另一颗恒星之间的距离。
美国最快的飞机可以达到每小时 11,260 公里的速度,在这个速度下,大约需要 95,848 年才能行驶一光年的距离。目前,最快的人造物体还是在1970年代。美国和德国联合制造和发射的Helio-2卫星最高时速为252792公里,也需要大约4000年的时间旅行。如此长的时间足以让人类再次进化。
Helio-2 卫星
事实上,在1676年之前,人类认为光的传播不需要时间。 1676年,丹麦科学家罗默率先提出了一个想法:光的传播需要时间。然而,直到18世纪,科学界才普遍接受了这一观点,并获得了近似的光速。 1838年,德国天文学家使用“光年”作为天文测量单位。现在,人类可以观测到的宇宙范围已经超过了100亿光年。
除了代表距离单位之外,光年实际上代表了我们在多少年前看到的这颗遥远的恒星或星系。因为人类是通过可见光来感知物体的,人的眼睛只能被动地接受光源或光的反射,而光的传播速度虽然很快,但它的传播也需要时间,而我们所看到的其实只是经过在它到达我们的眼睛之前已经过去了一段时间。
光的传播
换句话说,我们看到一光年外的行星实际上是一年前的样子。通过望远镜等设备,人类可以看到130亿光年最远的星系,也就是说我们现在看到的星系实际上是130亿光年以来的样子。如果以现在的样子来看,应该是130亿年以后。
人文视角
走一年的距离,真的需要一年吗?
事实上,人类估计的光年是光在不受引力和磁场干扰的完美环境中直线传播的速度。然而,浩瀚的宇宙并不是完全真空的。宇宙中有恒星、星云、陨石。 、宇宙尘埃等物质。光在不同介质中的传播速度是不同的。理论上,真空中的传播速度是最快的,但宇宙中的各种物质都会成为光传播的“绊脚石”。