有人说宇宙在超光速膨胀,那为什么我们还可以看见光?

时间史


为了理解光波,让我们首先来看另一种更为熟悉的波在水中见到的波。水波并非由水组成,记住这一点非常重要,它是由在水面上传播的能量组成的。如果水波从游泳池的左侧传导到右侧,并不意味着游泳池的水从左侧运动到了右侧。实际上,水仍然停留在原地,发生运动的是波。如果你用手搅动盛满水的容缸,就会制造出波,因为你在搅动时将能量注人到了水中。能量在水中以波的形式传播。

所有的波都是正在传播中的能量,它们通常通过某种介质比如水进行传播。水波是由从适当角度向着波的方向上下振动的水分子组成。光波更为简单一些,它们不需要传播介质,可以在真空中进行传播。光波是由以电场和磁场形式存在的能量形成的。这些场从适当的角度向着波运动的方向和彼此运动的方向上下振动。由于光同时包含了电场和磁场,因此光也被称为“电磁辐射”。

光波的长短不一。光波的长短即“波长”,是指连续传播的光上任意两个对应点之间的距离,通常是相邻两个波峰或波谷之间的距离。可见光的波长范围是1.4~2.5皮米。但是,电磁辐射的波长范围是1纳米(如伽马射线)到几厘米或几米(如无线电波)。可见光是光波的一小部分。

光波的频率不一。频率是指在任何时间间隔通常是一秒内, 通过空间中某一. 点的波的数量。频率的计量单位是周/秒或Hz。可见光的频率即色彩范围是4.3x 10*Hz (红色光) ~7.5x 104Hz (紫色光)。同样的道理,光波的整个频率范围要大于可见光的频率范围,即小于10亿Hz (如无线电波)到大于3x 1018Hz光波中的能量与频率成正比:频率越高,能量越多;频率越低,能量越少。

因此,伽马射线的能量最多,而无线电波的最少。在可见光中,紫色光的能量最多,而红色光最少。光不仅频率不同,而且传播速度也不同。光波通过真空时的速度最快:可达到30万千米/秒,光是宇宙电速度服快的物质。当光波从物质如空气,水,玻璃或金刚石中穿过时速度就会变慢。了解不同的物质速的影响,是理解光的弯曲即折射的关键。

形成粒子

在粒子理论中,光是一种由原子释放的能量形式。光由许多微小的类似粒子的小团组成,它们有能量和动量,但没有质量。这些粒子被称为“可见光子”,是光的基本组成单位。当原子的电子被激发时,原子就会释放出可见光子。电子是绕着原子核(包含一个净正电荷)转动的负电粒子。根据电子的速度和电子与原子核的距离的不同,电子的能量也有所不同。电子的能量不同,所处的轨道离原子核较远的轨道)。电子在这个形位置上只会停留片刻,几平是瞬间的工夫,电子就会被向着原子核的方向拉回原来的运动轨道。

返回原来的运动轨道后,电子就把多余的能量以光子(有时是可见光子)的形式释放出来。这是几乎所有光源的基本原理光源之间存在的主要区别是激发原子的过程有所不同。对于白炽光源如普通灯泡或煤气灯,原子由热量激发而在荧光棒中,原子则通过化学反应来激发。光的波长取决于释放出的能量的多少,而能量释放的多少则要看电子所处的具体位置。不同类型的原子会释放出不同种类的可见光子。换句话说就是,光的颜色是由被激发原子的类型决定的。

形成颜色

可见光是可以被我们眼睛看到的光。当你观察太阳的可见光时,你感觉它是无色的或者说是白色的。尽管我们看到了这种颜色,但可见光的光谱中却没有把它包含在内。这是因为白色光并不是一种单色光或单一的频率,它是由许多有色光组成的。当阳光穿过一杯水落到墙面上,墙上就会出现一道彩虹。牛顿是第一个对这现象进行论证的人。牛顿把一块玻璃棱镜放在阳光下,将太阳光分离,形成彩虹的光谱。然后,他让阳光通过第二个玻璃棱镜,将两个彩虹组合起来,得到的就是白色光。

这个实验足以证明白色光是多种光的混合物,或者说是不同频率的光的混合物。把可见光光谱中的所有光结合在一起,就会形成无色或白色的光另种形成颜色的方法是吸收部分频率的光,也就是把它们从白色光中去除。被吸收的颜色不会被我们看到,我们看到的只是反射到我们眼睛中的颜色。油漆和染料起到的就是这种作用。油漆或染料分子吸收了某些频率的光,而把另一些频率的光反射到我们的眼睛中。

这种(或这些)反射回来的光就是我们所看到的物体的颜色。举例来说,绿色植物的叶子中含有色素即叶绿素,它能吸收光谱中的蓝色光和红色光,反射绿色光。因此,我们可以通过两个基本途径看到颜色。一种是物体能直接发出与所看到的颜色频率一致的那种光,或者物体能吸收其他所有频率的光,而只把与所看到的颜色频率一致的那种光(或光的组合)反射到我们的眼睛中。举例来说,我们看到的物体黄色的,可能是该物体能直接发出起色频率的光波;也可能它吸收了光送中的蓝色光,而把红色光和绿色光反射到我们的眼睛中,这两种频率的光就会组合形成黄色。

当光碰到物体

当光波碰到物体,会发生什么状况要看光波的能量、电子在该物体中振动的自然频率,以及物体的原子对其电子施加的作用力。根据这些因素,当光碰到物体时,会发生以下4种情况。物体。光波可能会毫无变化地穿过,光波可能被物体吸收。光波可能被物体反射或散射。光波在穿过物体时发生折射。上述情况有时可能不止发生一一次。

传递:如果光波的频率或能量比物体中电子振动所需要的能量要高得多或低得多,电子就不会吸收光波能量,光波就会毫无变化地通过物体。该物体在这种频率的光中是透明的。

吸收:光波的频率与物体中电子振动的频率相等或接近时,会发生光波的吸收。在人射光的光波中,该物体由于吸收了光而呈黑色或不透明。

反射:一些物体中的原子与电子之间结合松散。当这类物体中的电子吸收了光波的能量后,无法将能量传要递给其他原子。这种电子只是发生振动,把吸收的能量以光波的形式发散出去,频率与入射波的频率相同。

散射:散射就是在一个粗糙表面上发生的反射。由于表面凹凸不平,人射光的光波就会从各个角度被反射出去。

折射:当人射光光波的能量与物体电子振动的自然频率-致时,就会发生折射。光波穿过物体内部,引起电子发生小的震动。电子将这些振动传递给物体的原子,原子发出与人射光的光波频率相同的光波。过程都需要时间,已进入物体的那部分光波的速度减慢,而仍在物体外部的光波频率保持不变。这样,已进入物体的那部分光波就会沿着“法线弯曲,法线是一条与物体表面垂直的假设的直线。弯曲的量即“折射角”,取决于光波速度降低了多少。


三盏茶评说


我能见光,与宇宙膨胀和光速无关,而是光的传播有关

光的传播至少有二种基本形式,而牛顿爱因斯坦却混为一谈了


沪生泉
2018-04-2210:48


光不是我们一直所说

光不是我们一直所说那样沿着直线传播。因为“小孔成像”实验可得出的“光的层层传播原理”和“光总是通过缩小影像方式来传播原理”。(参见我的短文《墨子对小孔成影原理的解释是完全错误的》)简述如下:

1,光的初始传送假设是一个面,而这个面不是一个平面,而由光源形态所决定的。

为了叙述方便,我以太阳为例,并把太阳设想一个标准的球。如此,阳光的初始传送面,就是一个比太阳大一点的球面;而阳光的末尾传送面就是一个最大球面。(参见我的短文《简述“光总是通过缩小影像方式来传播”的基本原理》)

那么,阳光的传送面为什么在能量越来越少的情况而球面越来越大呢?因为光子,或者说光生命体也是一个三维粒子,因此,光子,或者说光生命体吸收能量膨胀后,也是向四周方向释放能量的。由此可见,到了阳光的末尾传送面虽然光子,或者说光生命体能量耗尽,但是,这层面的光子,或者说光生命体数量增多许多。

这就是光的传播,我称之为“光的层层传播”。

2,每个光传送面的光子,并非像液态水那样“手拉手”地推进,而是“肩并肩”地向外层传播。因此,光不可能对任何物体有阻力,而任何物体能阻碍光的传递。这就是光的“肩并肩”传播特点。

除这外,光子,或者说光生命体也有一个特点,这就越接近光源的面就能量越强。这些恰恰是“光总是通过缩小影像方式来传播”的原因。

3,光的传播与光传播影像不是一回事,文字描述如下:

光的传播是把光源一层一层地向四面八方扩大,犹如被吹大的气球;而光传播(光源形态)影像是不断缩小影像,犹如从光源发出的一个圆锥体。

显然,光从光源出发,并非按直线运动,而是,看似杂乱却有规律。假如考虑到光源自转、公转因素,那么,光运动更为复杂了。

牛顿、爱因斯坦最大的错就把光的传播与光传播影像二种不同的传播混为一谈了。


沪生泉


首先先把问题简单化吧。

把宇宙超光速膨胀,改为一辆汽车以超光速的速度反向远离我们。

当汽车到达离我们一光年以后的距离后,有一粒光粒子从车上射向我们,那我们会在一年以后看到这粒光吗?

答案是可以。

因为光粒子属于量子力学范畴,原则上是不存在“惯性”。当光粒子在一光年的距离时脱离车身射向我们后,已经于汽车分离,独立进行正常的光速运动,并且不会按照原来的“惯性”进行抵消运动,所以还是会正常的射向我们。


岛民小云的时空物画


估计吧!那就是一个数据……按照相对论的说法,超光速是不可能的。如果没有其它支撑,最先要怀疑的当然是这个数据……你看到的未必是事实~观察数据是观察的推演结果。回头审视也可以,这不是胆识问题,也需要能力~一种推到重来的能力——爱因斯坦理论出现后就有人说推倒重来,然后呢?还是爱因斯坦自己解决了这个问题,他把牛这个巨大的图像推演出来了——特例。也就是说以前的认知还是有支撑点的!


夹竹桃神


因为超光速就是扯蛋。


封剑2


这两者有关吗?举个不恰当的例子,地球以一个极快的速度在太空中飘荡,我们在地球上,就不能看到一个低速运动的物体吗?


天涯掌门人


因为我们所处位置的宇宙,膨胀速度不高于光速


视界之内还有什么


远去的光子消失在宇宙不等于宇宙在膨胀,尘埃随恒星风飞向恒星的边缘不等于宇宙再膨胀,膨胀是局部,远离恒星是收缩是真理,宇宙收缩和膨胀永远都是相对的。


清江31


呵呵,这个原本就是两码事,就好比,汽车比你跑的快,为什么还能看到汽车呢,一个道理


CYF972806


一切星球都不是直线性运动!


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