光子占用空間嗎?

杜傑192364455


首先搞清楚光是啥。有許多人認為光是純能量。目前,人們對能量是啥不是很清楚。大多數人是通過愛因斯坦的質能方程,將物質與能量“混為一體”。許多人乾脆認為物質就是由能量“聚集,凝結”而成。

實際上,物質就是費米子作“磚塊”,玻色子作“水泥”在時空中形成不同層次的拓撲。所謂能量就是費米子和玻色子運動形成的物理效應,物質間的作用量。能量就兩種:一種是費米子運動形成的,微觀形式就是熱量、熱能,宏觀形式就是物質實體的動能,運動形成的作用量;另一種是玻色子運動形成的,通常顯示為電磁場形式,還有各種形式的光和輻射(伽瑪射線、軟X射線,以及某些形式的宇宙射線)。

目前看,能量與時空、運動、信息一樣是“附庸”在物質實體上的,客觀存在。因此,能量形式是隨著物質拓撲形式的變化而有不同形式。目前有人假設存在暗物質,其運動形成的能量形式就是暗能量。

光子是玻色子,是物質;一旦從物質拓撲中釋放出來,它就以光速運動,以光波、場的形式存在。所以,它對外顯示“純能量”特性。

光(光子)具有粒子特性,存在動量,即粒子的碰撞特性,所以,有光電效應。光子有體積,即物理效應半徑;由光的波長定義。光的量子干涉效應就是由光的波長定義的,在光的波長量級上發生的物理效應。但矛盾的是,兩束光確實可無障礙地發生“對穿”現象,唯一的解釋,玻色子也發生量子隧穿,像兩列波疊加振盪而過。


譚宏21


何解釋光的波粒二象性呢?現通常的解釋為,光子是一小段波。而非連續波。每一個小段稱為一個光子。

光子是一小段波,從波的角度看,它就不應該佔有空間。

但是又有解釋光是粒子,認為光子的靜止質量為零。於是,光子就能夠佔有空間。

我的看法,光是波,而不是粒子。如果光是粒子,光的衍射現象就無法解釋。當光從一縫隙穿出射向遠方,光束變寬了,再經過若干縫隙,光束儘管減弱,但光仍然存在。如果光是粒子,粒子是不可分割的,粒子去了左邊,就去不了右邊,最後的縫隙就沒有粒子穿過。所以光不是粒子,而是波。

光的波粒之爭,最早始於牛頓與患更斯,牛頓持粒子立場,惠更斯持波的立場。當時牛頓己經是權鹹,而惠更斯是小人物。不言而喻,當時牛頓是佔了上風的。但是隨著以後的實驗,光總是顯示出波的特性。後人們就把波粒捏在一起,認為光既是粒子又是波。

後耒,愛因斯坦用粒子說解釋光電效應,蕕得了諾貝爾獎。但是現在用波動說也可以解釋光電效應。

從這段科學史上看,新的觀點要由權威點頭,不是科學態度。如果當年牛頓把惠更斯否定了,光的波動性就不存在了,還談什麼二象性。

方舟子及其跟屁蟲們對中國的一些新觀點所持的態度,就是要權威專家的認可。這是對科學的反動。中國許多學術刊物的審稿專家也是對新觀點武斷地否定,新觀點就不能在學術界出現,中國科研就只能跟在外國科研屁股後面吃屁,中國還能成為科研大國嗎?

歷史上被權威專家否定的,後來成為科學發現的例子還有,當初兩個學生提出電子自旋就被權威反對,後耒成為原子物理學的經典。楊振寧李政道的宇稱不守恆,也被權威反對,後來得了諾獎。

方舟子的新觀點要由權威認可的腔調,顯示出他科技漢奸的嘴臉。其跟屁蟲們自以為高人一等的虛榮心態是一種無知表現。


勝天5


既然光子是一段波那它就一定有尺度,自然會佔據一定空間的,只是像其質量一樣太小而被忽略不計罷了,宇宙中任何物質結構都是會佔據一定空間的,空間的佔據量大小取決於它們的能量大小。同時也取決於它們的質量大小,正常情況與能量成正比與質量成反比關係。在這兩者之間會形成一定的平衡,使其空間佔據量趨於穩定,如果能量增加其佔據空間量會增大,反之則縮小,當然沒有質量的能量空間佔據會最大,反而沒有能量的質量空間佔據會最小。


用戶青魚wz


謝謝提問!

用哲學和常識的眼光看,光是佔用空間的,因為光畢竟在空間中運行,光說到底也是物質的一種。但從理論物理學角度講,光不是物質,是純能量。因為光是純能量,與物質不同,光沒有靜止質量。也就是當光被佔用空間的物質阻擋的同時,光就化為烏有,即我們所討論的對象就不存在了。既然不存在了,還什麼空間而言呢。


老者沙龍


我認為光子是佔用空間的,只是這個空間的尺度應該是極小極小的。

另外,所謂的佔用空間,實際上是宏觀概念。從微觀角度看,一個原子實際上空著的部分遠大於佔著的部分。由於各種力的存在,是的別的物質難以“擠”進去而已。當引力足夠大,中子星可以產生,黑洞可以產生,體積變得很小,而質量變得很大。佔用的空間變小了很多。

或許,我們的空間,恰恰是各種能量離散化,冷卻而凝成物質,騰出了大量“真空”造成的。越冷凝,空間將變得越大。


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