光子占用空间吗?

杜杰192364455


首先搞清楚光是啥。有许多人认为光是纯能量。目前,人们对能量是啥不是很清楚。大多数人是通过爱因斯坦的质能方程,将物质与能量“混为一体”。许多人干脆认为物质就是由能量“聚集,凝结”而成。

实际上,物质就是费米子作“砖块”,玻色子作“水泥”在时空中形成不同层次的拓扑。所谓能量就是费米子和玻色子运动形成的物理效应,物质间的作用量。能量就两种:一种是费米子运动形成的,微观形式就是热量、热能,宏观形式就是物质实体的动能,运动形成的作用量;另一种是玻色子运动形成的,通常显示为电磁场形式,还有各种形式的光和辐射(伽玛射线、软X射线,以及某些形式的宇宙射线)。

目前看,能量与时空、运动、信息一样是“附庸”在物质实体上的,客观存在。因此,能量形式是随着物质拓扑形式的变化而有不同形式。目前有人假设存在暗物质,其运动形成的能量形式就是暗能量。

光子是玻色子,是物质;一旦从物质拓扑中释放出来,它就以光速运动,以光波、场的形式存在。所以,它对外显示“纯能量”特性。

光(光子)具有粒子特性,存在动量,即粒子的碰撞特性,所以,有光电效应。光子有体积,即物理效应半径;由光的波长定义。光的量子干涉效应就是由光的波长定义的,在光的波长量级上发生的物理效应。但矛盾的是,两束光确实可无障碍地发生“对穿”现象,唯一的解释,玻色子也发生量子隧穿,像两列波叠加振荡而过。


谭宏21


何解释光的波粒二象性呢?现通常的解释为,光子是一小段波。而非连续波。每一个小段称为一个光子。

光子是一小段波,从波的角度看,它就不应该占有空间。

但是又有解释光是粒子,认为光子的静止质量为零。于是,光子就能够占有空间。

我的看法,光是波,而不是粒子。如果光是粒子,光的衍射现象就无法解释。当光从一缝隙穿出射向远方,光束变宽了,再经过若干缝隙,光束尽管减弱,但光仍然存在。如果光是粒子,粒子是不可分割的,粒子去了左边,就去不了右边,最后的缝隙就沒有粒子穿过。所以光不是粒子,而是波。

光的波粒之争,最早始于牛顿与患更斯,牛顿持粒子立场,惠更斯持波的立场。当时牛顿己经是权咸,而惠更斯是小人物。不言而喻,当时牛顿是占了上风的。但是随着以后的实验,光总是显示出波的特性。后人们就把波粒捏在一起,认为光既是粒子又是波。

后耒,爱因斯坦用粒子说解释光电效应,莸得了诺贝尔奖。但是现在用波动说也可以解释光电效应。

从这段科学史上看,新的观点要由权威点头,不是科学态度。如果当年牛顿把惠更斯否定了,光的波动性就不存在了,还谈什么二象性。

方舟子及其跟屁虫们对中国的一些新观点所持的态度,就是要权威专家的认可。这是对科学的反动。中国许多学术刊物的审稿专家也是对新观点武断地否定,新观点就不能在学术界出现,中国科研就只能跟在外国科研屁股后面吃屁,中国还能成为科研大国吗?

历史上被权威专家否定的,后来成为科学发现的例子还有,当初两个学生提出电子自旋就被权威反对,后耒成为原子物理学的经典。杨振宁李政道的宇称不守恒,也被权威反对,后来得了诺奖。

方舟子的新观点要由权威认可的腔调,显示出他科技汉奸的嘴脸。其跟屁虫们自以为高人一等的虚荣心态是一种无知表现。


胜天5


既然光子是一段波那它就一定有尺度,自然会占据一定空间的,只是像其质量一样太小而被忽略不计罢了,宇宙中任何物质结构都是会占据一定空间的,空间的占据量大小取决于它们的能量大小。同时也取决于它们的质量大小,正常情况与能量成正比与质量成反比关系。在这两者之间会形成一定的平衡,使其空间占据量趋于稳定,如果能量增加其占据空间量会增大,反之则缩小,当然没有质量的能量空间占据会最大,反而没有能量的质量空间占据会最小。


用户青鱼wz


谢谢提问!

用哲学和常识的眼光看,光是占用空间的,因为光毕竟在空间中运行,光说到底也是物质的一种。但从理论物理学角度讲,光不是物质,是纯能量。因为光是纯能量,与物质不同,光没有静止质量。也就是当光被占用空间的物质阻挡的同时,光就化为乌有,即我们所讨论的对象就不存在了。既然不存在了,还什么空间而言呢。


老者沙龙


我认为光子是占用空间的,只是这个空间的尺度应该是极小极小的。

另外,所谓的占用空间,实际上是宏观概念。从微观角度看,一个原子实际上空着的部分远大于占着的部分。由于各种力的存在,是的别的物质难以“挤”进去而已。当引力足够大,中子星可以产生,黑洞可以产生,体积变得很小,而质量变得很大。占用的空间变小了很多。

或许,我们的空间,恰恰是各种能量离散化,冷却而凝成物质,腾出了大量“真空”造成的。越冷凝,空间将变得越大。


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