光速這麼快,為什麼撞到人身上不會受傷?

水圖


這是因為光子的慣性質量非常小,它的質量是人體分子的幾千萬分之一,在與有機分子的彈性碰撞中,光子的能量分配比率相當高,幾乎被全速反彈回去,分子幾乎沒有得到光子的轉化能量,所以我們幾乎感不到能量的增加量,於是就毫無知覺。你要知道的是,分子是實體的,可以承受無限大的碰撞力,而不會被碰的粉碎,分子是剛體,抗力是十分強大的,一個光子,再快速,也不可能把分子撞碎,在彈性碰撞中,又遵守能量守恆,光子的慣性質量比分子小過億倍,在碰撞後,能量的分配率相當高,如果你是高中畢業,你完全知道或者可以計算出在彈性碰撞中,能量的分配量與碰撞粒子的質量是成反比的,光子在與分子的碰撞中,光子幾乎全速返回,分子幾乎沒有得到光子的能量,但是我們人體受到了力壓,就如大氣壓壓在我們身上,而全然不知,我們受到四面的光子的碰撞,所以光子的力壓相互抵消,就顯示不出光子的壓力了。


永動機45


光速是宇宙中物質與信息的最高速度,但就是這樣「最高的速度」,打在人體上,也幾乎沒有感覺。

這是因為光子的動量非常低。所謂動量,在普通物質上,就是速度乘質量,比如1kg的物體,速度是1m/s,那麼動量就是1kg m/s。光子質量為零,但仍然有動量。

光的動量是P = h / lambda,lambda就是光的波長,而h是普朗克常量。

波長越短的光,顏色越偏向紫色,更短則是紫外線、乃至伽馬射線。而它們的能量也隨著波長的縮短而增加。

從前面的公式可以看到,波長越短的光,動量也越大。

而根據牛頓定律,力是動量的變化率(這是嚴格的定義,中學課本中的F=ma是簡化情形)。比如如果在一秒鐘內,動量變化了1kg m/s,那這個物體就收了1N的力。所以我們如果知道單位之間內,有多少光子打到人的表面,並假設這些光子的動量都消失了,那就可以計算人所受到的光壓。

這個力非常之小,100瓦的光照到身上,也只會有5.3x10^-8N的力,人體根本感覺不到。不過這個力仍然可以用來推動航天器,比如「光帆」,就是利用光壓來作為動力。


章彥博


光速高達30萬千米每秒,是世界上最快的速度。如此高速,撞擊在身體竟然一點反應都沒有,這是為何呢?



答案其實很簡單,因為光子太小,靜質量又嚴格為0,所以一個光子的能量hv(h為普朗克)極小。根據可見光的波長可知,我們日常可見當然光能量在5.2*10^-19J到2.8*10^-19J之間,這麼小的能量,撞擊在我們身上基本上可以忽略不計。



當然了,有人說光電效應不就是說光子雖小,可也有光壓嗎?甚至說可以激發金屬片上的電子!那麼到了人體為啥就不行了?難道不能夠對細胞產生任何影響嗎?



這個疑問我想大多數人都有。是的,光子能量雖小,但是對於一些能級較高的電子來說,其能量還是挺大的。有時候甚至可以使電子產生躍遷,導致分子斷鍵或者產生自由基。比如紫外線,由於波長短、單個光子能量大,所以很容易導致細胞內自由基產生,進而導致細胞受損死亡。再比如近紅外光,雖然單個光子能量不大,但是卻容易被身體的組織吸收產生熱效應。而我們冬天的電暖扇發出的光就是紅光,所以我們感覺暖暖的。不過,這些效應的產生都是無數多個光子聚集在一起產生的整體效應,而非單個光子就可以產生這種效應。因為光子的能量、個頭是在太小了,即便真的“咬”你一口,你也不會感覺到“痛”。



另一方面,我們身體自身的反應機制也決定了我們對光子的響應。我們是由細胞組成的,也是靠細胞接受刺激信號進而產生感覺。所以,要想讓身體產生感覺,刺激的幅度至少是細胞級別的。小於細胞級別的刺激神經細胞根本響應不了,身體當然也感覺不到刺激。光子相對於細胞,不論是體積還是能量,都不在一個數量級。所以單個光子撞擊到我們身體,幾乎相當於什麼都沒有。



不過,如果是比紫外波長還短的光子撞擊到我們,雖然我們感覺不到疼痛,但是我們身體內部的一些生物分子其實已經遭到破壞。當然了,稍許的破壞影響不大,如果長時間接觸這種短波長光,那麼很可能造成基因突變,進而可能誘發癌變。比如我們做胸透,雖然什麼都感覺不到,但其實這些射線(光的一種)能量極高,很容易造成細胞內生物分子的破壞,所以一般都建議半年只做一次胸透。而我們的偉大科學家居里夫人,就是死於放射性致癌。


科學探秘頻道


太陽光是穿透不了人體的!大部分都被皮膚吸收了!有一部分被皮膚折射回了太空!假如陽光能穿透物質,那你在屋裡和地窖裡怎麼一點陽光的光線都穿透不過來?但是有一部分射線可以穿透物質和人體!如伽馬射線!還有給人做ct射線是可以穿透物質和人體的!

所以說能穿透人體的陽光大部分都被地球的磁力擋住了!但是還有少部分能穿透人體的射線!總之人體是物質粒子構成的!這很少部分能穿透人體的射線動物都進化的適應了!

比如螞蟻!就沒有能力感受陽光的這些有害射線!所以螞蟻見到陽光就會逃跑!逃離不及時就被強烈的光線殺死!蚯蚓也是如此!地下動物都沒有免疫射線的能力!

只有適應了陽光的有害射線有免疫力了的動物才能沐浴陽光!

只要你長時間待在沒有陽光的地方!免疫陽光有害射線的能力就會下降!比如長時間在牢房的人就怕陽光!還有黑種人對光線有害射線的免疫能力最好!人體的黑色素就是免疫物質素!只要人長時間待在有陽光的地方身體就會發黑來抵抗射線的傷害!如果人體沒有這些抵抗射線黑色素!那是不可想象的悲劇!

下面我們看看地球的磁力擋住的有害射線……



濰坊安丘厚德載物


光子有能量就有運動質量,速度又奇快,似乎自帶一萬點傷害。不過誰在太陽下撐傘的時候,感覺傘變重了?實際上光子的動量太小,小到連原子都撞不動,人是不可能感覺到疼的。

這個問題完全可以用數據說話,計算光子導彈的具體威力。可見光波長在770-390納米之間,取能量大的390納米。光子的動量

p=h/λ=6.626×10∧-34/(390×10∧-9)

=1.7×10∧-27N*m。

最小的氫原子質量1.66×10∧-27kg,被光子撞擊後速度可以增加

1.7×10∧-27/(1.66×10∧-27)≈1m/s。

1m/s是個不大不小可以不用科學計數法的數字,如果原子能反彈光子那就是2m/s,可是和動輒幾百米每秒的分子熱運動相比還是太小了。光子的撞擊還沒有分子熱運動撞得疼。



雖然還有動量更大的不可見光,但是光子動量增加幾倍也無妨,何況計算假設光子正好和原子方向相同,如果迎面撞上還要給原子減速。

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飛魚科普


有感覺的,我們不是感覺到光和熱了嗎?這就是感覺啊。

當然,除了光和熱,我們還可以感受的到光壓的存在,為什麼沒有真切的感受到這種光力,是因為光的動量太小太小。

有人問,光子沒有質量,哪來的動量,光子是沒有質量,不過是沒有靜止質量,是因為光子無法靜下來讓你測量,光子始終都在運動,所以它有動質量,也就是相對論質量。所以m(相對論質量)=E/c^2=hf/c^2=h/cL。其中L是光波長,F是光頻率,h是普朗克常數。

(圖為青少年在科技館中感受“光壓”)

光壓是照射到物體上對物體產生的壓強,也就是輻射壓,由於人的表面積很小,加上照射到人的身體上的光產生的輻射壓也很小,因此我們感受不到,但精密的儀器是可以測量的到的。

未來可能出現的光帆就是依據這個原理,然後暢遊在太陽系中,抵達太陽系內任何一顆行星,這是有可能的。

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科學船塢


光是以電磁輻射形式傳播,也可以說光是電磁波,又可分為可見光和不可見光,它們是由輻射的波長範圍決定,不可見光有伽傌射線、Ⅹ射線、紫外線和紅外線等。人肉眼可見光的波長在400nm到760nm之間。在真空中,光速約為30萬公里/秒,這種速度算是極快的。

人類和其它生物每時每刻都受到電磁輻射,只是受到的輻射量不同,像伽傌射線可以遂穿人體內原子,以低概率作用於原子核或電子,對人體有一定的影響。人類日常生活中能感覺到的是可見光,如陽光、燈光和火光等都屬於可見光。只要溫和的光照在身上,就感覺不出痛來。溫和的光出現需要一定的條件,主要與光線的密度、離光源的距離大小及光傳播中的媒介質影響有關,如太陽光被雲層吸收能量後,照在我們的身上沒有灼痛感,通過聚光鏡作用,把原本溫度不高的陽光聚焦到身上後皮膚感到灼痛,這與光線的密度有關。看來要界定光射在身上有無痛感有很多因素,不可一概而論,不可見光作用於人體時也有類似情況。

既使一個光子對體內原子中的電子產生了作用力,也無法在大腦生產生撞擊力的感覺。因為這是由人的生理決定的,一個光子與組織感受器細胞內原子之間相互作用產生的能量,不會引起化學反應,更不會產生神經電生理,人的感知又是建立在電化學基礎上的,所以不會產生光撞擊力的感覺。

至於光照在身上出現的痛感問題,關鍵要從生理反應角度去了解。任何痛覺的產生,都是在神經傳導電信號作用下實現的,最終由大腦來作出判斷痛的程度。產生動作電位電信號,又必須給組織感受器細胞帶來一定能量的刺激,即通過光輻射的能量作用,促使感受器細胞內相關分子進行一系例的化學反應,再通過離子和某些物質的跨膜活動來影響動作電位產生,這一過程涉及到光能轉化為電能,也涉及到量子化學。說明光作用於人身產生痛覺與多少光線攜帶多少能量刺激感受器細胞有關,而與光的速度無關,這就要從生理、物理和化學等方面去綜合性考慮。


啟迪揭夢


這個問題很有趣!

光子的速度是巨大的,為何穿過我們身體沒有傷害我們呢?

我的理解是如下:

1,光子非常小,小到我們的身體組織對它完全沒有阻礙!

2,光子是宇宙正能量,我們的身體構成也是屬於正能量構成的!我們的身體還有對於暗物質的容納性!就是一個小宇宙!

3,光子有瞬間寂滅性!就是它有多快的速度,寂滅的速度就有多快!正是如此,所以宇宙中光子顯現的比例很小!光子接觸我們身體的一瞬間,由於身體組織的阻礙,它瞬間寂滅了!能量留給了我們身體!卸去能量的光子瞬間轉化為暗物質,瞬間進入二次元空間去了!

即使留下傷痕也是我們的身體能夠瞬間修復的!何況光子給我們的身體成長帶來所需要要的能量!不僅不破壞我們的身體,還對我們的身體有好處!

4,雖然得益於我們身體組織的親光性!但是當光能聚焦到我們身體承受不了的時候,我們的身體也會受到傷害!就如同我們的身體中百分之七十是水,但是增加比例到百分之九十,同時不排除多餘的水,我們會被脹死!

當你夏天在烈日炎炎下暴曬一天,你的皮膚就會紅腫,灼疼,以至於脫皮!

過分了就有了傷害!

5,身體組織對於光子的親和力是在白天!夜晚如果是強光照射你,你就麻煩了。睡不著,失眠!連續幾天你的身體就會生病呢!因為夜晚屬於陰!身體需要暗物質滋潤!你非要亮如白晝,那是孤陰不長啊!

基本上就是上面幾個道理!您可明白了?


玄天護道尊者


因為光子雖然速度快,但是動量很小,人體皮膚的感受器無法感受到如此微弱的壓力變化。

光可以在物體表面產生壓力

光子動量的計算公式與其他物體的不同,不是使用p=m·v計算的,而是p=h/λ,光子在物體表面被吸收,其動能會完全傳遞給該物體,如果光子被反射,即運動速度不變方向相反,那麼該物體獲得的動量為該光子動量的兩倍。

有動量就會在接觸物體的表面產生機械壓力,這就是『光壓』,屬於輻射壓(Radiation pressure)的一種,包括可見光在內的所有電磁波都可以對暴露在其表面的物體施加壓力。

太陽帆的設想就是基於上述原理,在太空真空環境下,阻力幾乎為零,太陽帆依靠微弱的光壓經過長時間的加速,也可以獲得足夠的速度。

光壓極為微弱,人體無法感受到

人體之所以被光壓沒感覺是因為這個壓力實現是太微弱了,比一粒塵埃掉落到皮膚上的力量還要小。著名物理學家麥克斯韋第一個算出了光壓的具體數值,在晴天的陽光下,太陽對1平方米黑體(對光線完全吸收)的表面壓力也僅有 4.7×10^-6 牛頓,這個力量遠低於人體能感受的閾值。


和風



“光速”只是一個速度或者說一個數字,它本身是不會給人帶來危害的,真正可以影響宏觀世界的只有以光速飛行的光子們,儘管光子的靜止質量為0但它畢竟生下來就是光速,因此多多少少還會有些相對論質量。

狹義相對論告訴我們物體的運動速度越快質量就越大,雖然尚且處於低速航天階段的我們沒有能力測量出火箭在高速運動狀態下增加了多少質量,但生活常識告訴我們小鳥都能把飛機撞一個大洞。



普通的太陽光子雖然速度高達每秒三十萬公里,但它的能量太低了根本不足以像子彈一樣殺死人類,不過如果人長期呆在烈日下的話太陽光子是會把人曬脫皮的,而光的本質就是一種電磁波而已。

對人體有害各種輻射其實也是光的一種,不同的是它們的能量比起太陽光來說要強大的多,這就導致這些高能輻射可以輕鬆打碎DNA結構,人的DNA一旦被破壞就好比房子內部的鋼筋水泥和磚頭被打碎一樣,整個人將在幾十分鐘內忍受痛苦的急性放射病而後死亡。



很早以前就有科學家提出設想建造一個巨大的光帆飛船進行宇宙探索,理想情況下這艘巨大的光帆飛船會被加速到近光速,而霍金生前的突破攝星計劃雖然也是光帆飛船,但使用的不是太陽光而是地面的強激光,這樣可以讓飛船加速更快。


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