有人說宇宙在超光速膨脹,那為什麼我們還可以看見光?

時間史


為了理解光波,讓我們首先來看另一種更為熟悉的波在水中見到的波。水波並非由水組成,記住這一點非常重要,它是由在水面上傳播的能量組成的。如果水波從游泳池的左側傳導到右側,並不意味著游泳池的水從左側運動到了右側。實際上,水仍然停留在原地,發生運動的是波。如果你用手攪動盛滿水的容缸,就會製造出波,因為你在攪動時將能量注人到了水中。能量在水中以波的形式傳播。

所有的波都是正在傳播中的能量,它們通常通過某種介質比如水進行傳播。水波是由從適當角度向著波的方向上下振動的水分子組成。光波更為簡單一些,它們不需要傳播介質,可以在真空中進行傳播。光波是由以電場和磁場形式存在的能量形成的。這些場從適當的角度向著波運動的方向和彼此運動的方向上下振動。由於光同時包含了電場和磁場,因此光也被稱為“電磁輻射”。

光波的長短不一。光波的長短即“波長”,是指連續傳播的光上任意兩個對應點之間的距離,通常是相鄰兩個波峰或波谷之間的距離。可見光的波長範圍是1.4~2.5皮米。但是,電磁輻射的波長範圍是1納米(如伽馬射線)到幾釐米或幾米(如無線電波)。可見光是光波的一小部分。

光波的頻率不一。頻率是指在任何時間間隔通常是一秒內, 通過空間中某一. 點的波的數量。頻率的計量單位是周/秒或Hz。可見光的頻率即色彩範圍是4.3x 10*Hz (紅色光) ~7.5x 104Hz (紫色光)。同樣的道理,光波的整個頻率範圍要大於可見光的頻率範圍,即小於10億Hz (如無線電波)到大於3x 1018Hz光波中的能量與頻率成正比:頻率越高,能量越多;頻率越低,能量越少。

因此,伽馬射線的能量最多,而無線電波的最少。在可見光中,紫色光的能量最多,而紅色光最少。光不僅頻率不同,而且傳播速度也不同。光波通過真空時的速度最快:可達到30萬千米/秒,光是宇宙電速度服快的物質。當光波從物質如空氣,水,玻璃或金剛石中穿過時速度就會變慢。瞭解不同的物質速的影響,是理解光的彎曲即折射的關鍵。

形成粒子

在粒子理論中,光是一種由原子釋放的能量形式。光由許多微小的類似粒子的小團組成,它們有能量和動量,但沒有質量。這些粒子被稱為“可見光子”,是光的基本組成單位。當原子的電子被激發時,原子就會釋放出可見光子。電子是繞著原子核(包含一個淨正電荷)轉動的負電粒子。根據電子的速度和電子與原子核的距離的不同,電子的能量也有所不同。電子的能量不同,所處的軌道離原子核較遠的軌道)。電子在這個形位置上只會停留片刻,幾平是瞬間的工夫,電子就會被向著原子核的方向拉回原來的運動軌道。

返回原來的運動軌道後,電子就把多餘的能量以光子(有時是可見光子)的形式釋放出來。這是幾乎所有光源的基本原理光源之間存在的主要區別是激發原子的過程有所不同。對於白熾光源如普通燈泡或煤氣燈,原子由熱量激發而在熒光棒中,原子則通過化學反應來激發。光的波長取決於釋放出的能量的多少,而能量釋放的多少則要看電子所處的具體位置。不同類型的原子會釋放出不同種類的可見光子。換句話說就是,光的顏色是由被激發原子的類型決定的。

形成顏色

可見光是可以被我們眼睛看到的光。當你觀察太陽的可見光時,你感覺它是無色的或者說是白色的。儘管我們看到了這種顏色,但可見光的光譜中卻沒有把它包含在內。這是因為白色光並不是一種單色光或單一的頻率,它是由許多有色光組成的。當陽光穿過一杯水落到牆面上,牆上就會出現一道彩虹。牛頓是第一個對這現象進行論證的人。牛頓把一塊玻璃稜鏡放在陽光下,將太陽光分離,形成彩虹的光譜。然後,他讓陽光通過第二個玻璃稜鏡,將兩個彩虹組合起來,得到的就是白色光。

這個實驗足以證明白色光是多種光的混合物,或者說是不同頻率的光的混合物。把可見光光譜中的所有光結合在一起,就會形成無色或白色的光另種形成顏色的方法是吸收部分頻率的光,也就是把它們從白色光中去除。被吸收的顏色不會被我們看到,我們看到的只是反射到我們眼睛中的顏色。油漆和染料起到的就是這種作用。油漆或染料分子吸收了某些頻率的光,而把另一些頻率的光反射到我們的眼睛中。

這種(或這些)反射回來的光就是我們所看到的物體的顏色。舉例來說,綠色植物的葉子中含有色素即葉綠素,它能吸收光譜中的藍色光和紅色光,反射綠色光。因此,我們可以通過兩個基本途徑看到顏色。一種是物體能直接發出與所看到的顏色頻率一致的那種光,或者物體能吸收其他所有頻率的光,而只把與所看到的顏色頻率一致的那種光(或光的組合)反射到我們的眼睛中。舉例來說,我們看到的物體黃色的,可能是該物體能直接發出起色頻率的光波;也可能它吸收了光送中的藍色光,而把紅色光和綠色光反射到我們的眼睛中,這兩種頻率的光就會組合形成黃色。

當光碰到物體

當光波碰到物體,會發生什麼狀況要看光波的能量、電子在該物體中振動的自然頻率,以及物體的原子對其電子施加的作用力。根據這些因素,當光碰到物體時,會發生以下4種情況。物體。光波可能會毫無變化地穿過,光波可能被物體吸收。光波可能被物體反射或散射。光波在穿過物體時發生折射。上述情況有時可能不止發生一一次。

傳遞:如果光波的頻率或能量比物體中電子振動所需要的能量要高得多或低得多,電子就不會吸收光波能量,光波就會毫無變化地通過物體。該物體在這種頻率的光中是透明的。

吸收:光波的頻率與物體中電子振動的頻率相等或接近時,會發生光波的吸收。在人射光的光波中,該物體由於吸收了光而呈黑色或不透明。

反射:一些物體中的原子與電子之間結合鬆散。當這類物體中的電子吸收了光波的能量後,無法將能量傳要遞給其他原子。這種電子只是發生振動,把吸收的能量以光波的形式發散出去,頻率與入射波的頻率相同。

散射:散射就是在一個粗糙表面上發生的反射。由於表面凹凸不平,人射光的光波就會從各個角度被反射出去。

折射:當人射光光波的能量與物體電子振動的自然頻率-致時,就會發生折射。光波穿過物體內部,引起電子發生小的震動。電子將這些振動傳遞給物體的原子,原子發出與人射光的光波頻率相同的光波。過程都需要時間,已進入物體的那部分光波的速度減慢,而仍在物體外部的光波頻率保持不變。這樣,已進入物體的那部分光波就會沿著“法線彎曲,法線是一條與物體表面垂直的假設的直線。彎曲的量即“折射角”,取決於光波速度降低了多少。


三盞茶評說


我能見光,與宇宙膨脹和光速無關,而是光的傳播有關

光的傳播至少有二種基本形式,而牛頓愛因斯坦卻混為一談了


滬生泉
2018-04-2210:48


光不是我們一直所說

光不是我們一直所說那樣沿著直線傳播。因為“小孔成像”實驗可得出的“光的層層傳播原理”和“光總是通過縮小影像方式來傳播原理”。(參見我的短文《墨子對小孔成影原理的解釋是完全錯誤的》)簡述如下:

1,光的初始傳送假設是一個面,而這個面不是一個平面,而由光源形態所決定的。

為了敘述方便,我以太陽為例,並把太陽設想一個標準的球。如此,陽光的初始傳送面,就是一個比太陽大一點的球面;而陽光的末尾傳送面就是一個最大球面。(參見我的短文《簡述“光總是通過縮小影像方式來傳播”的基本原理》)

那麼,陽光的傳送面為什麼在能量越來越少的情況而球面越來越大呢?因為光子,或者說光生命體也是一個三維粒子,因此,光子,或者說光生命體吸收能量膨脹後,也是向四周方向釋放能量的。由此可見,到了陽光的末尾傳送面雖然光子,或者說光生命體能量耗盡,但是,這層面的光子,或者說光生命體數量增多許多。

這就是光的傳播,我稱之為“光的層層傳播”。

2,每個光傳送面的光子,並非像液態水那樣“手拉手”地推進,而是“肩並肩”地向外層傳播。因此,光不可能對任何物體有阻力,而任何物體能阻礙光的傳遞。這就是光的“肩並肩”傳播特點。

除這外,光子,或者說光生命體也有一個特點,這就越接近光源的面就能量越強。這些恰恰是“光總是通過縮小影像方式來傳播”的原因。

3,光的傳播與光傳播影像不是一回事,文字描述如下:

光的傳播是把光源一層一層地向四面八方擴大,猶如被吹大的氣球;而光傳播(光源形態)影像是不斷縮小影像,猶如從光源發出的一個圓錐體。

顯然,光從光源出發,並非按直線運動,而是,看似雜亂卻有規律。假如考慮到光源自轉、公轉因素,那麼,光運動更為複雜了。

牛頓、愛因斯坦最大的錯就把光的傳播與光傳播影像二種不同的傳播混為一談了。


滬生泉


首先先把問題簡單化吧。

把宇宙超光速膨脹,改為一輛汽車以超光速的速度反向遠離我們。

當汽車到達離我們一光年以後的距離後,有一粒光粒子從車上射向我們,那我們會在一年以後看到這粒光嗎?

答案是可以。

因為光粒子屬於量子力學範疇,原則上是不存在“慣性”。當光粒子在一光年的距離時脫離車身射向我們後,已經於汽車分離,獨立進行正常的光速運動,並且不會按照原來的“慣性”進行抵消運動,所以還是會正常的射向我們。


島民小云的時空物畫


估計吧!那就是一個數據……按照相對論的說法,超光速是不可能的。如果沒有其它支撐,最先要懷疑的當然是這個數據……你看到的未必是事實~觀察數據是觀察的推演結果。回頭審視也可以,這不是膽識問題,也需要能力~一種推到重來的能力——愛因斯坦理論出現後就有人說推倒重來,然後呢?還是愛因斯坦自己解決了這個問題,他把牛這個巨大的圖像推演出來了——特例。也就是說以前的認知還是有支撐點的!


夾竹桃神


因為超光速就是扯蛋。


封劍2


這兩者有關嗎?舉個不恰當的例子,地球以一個極快的速度在太空中飄蕩,我們在地球上,就不能看到一個低速運動的物體嗎?


天涯掌門人


因為我們所處位置的宇宙,膨脹速度不高於光速


視界之內還有什麼


遠去的光子消失在宇宙不等於宇宙在膨脹,塵埃隨恆星風飛向恆星的邊緣不等於宇宙再膨脹,膨脹是局部,遠離恆星是收縮是真理,宇宙收縮和膨脹永遠都是相對的。


清江31


呵呵,這個原本就是兩碼事,就好比,汽車比你跑的快,為什麼還能看到汽車呢,一個道理


CYF972806


一切星球都不是直線性運動!


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