我是一个高中生,我的物理老师说光子并不存在,而只是一种理想化模型,请问这种说法对吗?

蚂蚁ling


我不评论你老师的说法,就谈谈我自己的看法。

光子是传递电磁相互作用的粒子,它是无质量的,当然也存在有质量的规范波色子,也就是杨振宁说的“重光子”——其实就是w与z粒子,来传递弱相互作用。因此,从这个意义上来说,如果说光子是不存在的,那么w与z粒子也不存在。那么这个世界上就没有真正存在的规范相互作用了,这个世界也不存在了。因此,在这个意义上来说,光子是必须存在。不是有一句话吗?上帝说要有光,于是就有了光。上帝最大,上帝都说要有光了,我们能说光不存在吗?

其次,光子确实是一个模型。我们可以这样说吧,单光子是很难探测到的。我们说光子的时候,其实暗示单光子的存在。因为激光这样的光肯定是存在的,但激光不是单光子。而单光子是很难探测到的,因为它有量子性,所以在这个意义上,我们可以理解为单光子是可以存在,也可以不存在,它是有概率的。如果你说光子存在,那么请做实验把单光子探测到。这个不是百分之一百成功的,有时候单光子能探测到,有时候则不能。


潇轩


这怎么可能!

光子不存在?我告诉你,在前几年就有个家伙,自称“电子不存在”,结果被人打成粽粽子!而且是大粽子!那种最最最最大大的那种粽子,还不带壳的!

物理学上,光子的存在是经过证明的。

首先便是物理学家普朗克在1900年因为要解决紫外防晒霜(啊呸,其实是黑体紫外辐射)问题,首次提出能量子的概念,当时物理学家兴奋了,哎呀那个激动鸭动呀……(撮手)

传说中的能量子……(啊呸,其实是鸡蛋,懒得拿图了)

我们继续。

然后,有个叫爱因斯坦的家伙同样也兴奋了,因为他发现,如果把能量子的概念带入到光能量里头去,如果把光,假设为一份一份传播的光子……那忽然,忽然就能解决一些问题了……比如:

广电效应!啊呸!光电效应问题!(广电大哥别打我,改天请你吃饭……哎呀,你别动手……)

爱因斯坦把光量子的概念带进去,然后把同一频率的光打在导体上释放电子的行为,解释为光子和电子的碰撞(即同一频率v的光,附带有一个不变能量E的光子,E=hv),当光子的动能达到一个临界值(频率)时,就能把电子打出去!

打出去!

于是,光量子的就概念横空出世耶,我们现在就叫它

光子

但是,“光”这个破玩意在之前,又被麦克斯韦那个老家伙解释为

电磁波

因为电动力学物理学家麦克斯韦,通过当时科学家的研究,发现,电场能产生磁场,磁场又能产生电场的效应,提出了存在这么一种波:

由电场产生一个磁场,磁场又产生一个电场……组成的电磁场交合波……

麦克斯韦把它称作电磁波。然后他随手计算了一下这个破玩意的传播速度……

我的天啊!!!这电磁波,竟然,竟然——

竟然是光速!!!


于是光就被解释为电磁波了。

然而,爱因斯坦这时又把光解释为光子,,

其他科学家:你这是要闹哪样

于是,科学家经过仔细研究,最终得出——

光其实是一种现象,这种现象是既有波,又有粒子组成,可以解释为一群波包着一群粒子……这就是我们所说的

波粒二象性

好了,今天的磕普,啊呸,科普就到此为止了,大家下次再见!


赖仲达


题主你好。我希望题主在高中阶段不要吸收太多的信息,毕竟你现在的物理知识几乎是一种白纸,以后涂涂写写的地方还有很多,如果现在就将一些结论当成真理,那对日后的发展会有很大的影响。先忘记光子,忘记一切现代物理学的名词,只要记住你的任务就是学习自己能驾驭的知识即可。如果你认为自己已经能驾驭微积分,那么你可以进一步学习古典物理学的其他理论,甚至是理论物理学的一些入门课程,如分析力学等。等你有了一定知识储备和经验,然后可以考虑阅读一些外国文献,毕竟自然科学是外国科学家建立的。在这些基础上,题主再去思考光子的问题。

光子存在不存在,你的老师说得过于武断,而且没有任何理论和实验支撑。我是做理论物理学的,这么多年的学习和思考让我感受到量子理论是确实有问题的,但是我还没有疯狂到否定光子存在性的地步。毕竟有大量的实验可以支持光子是存在的。

光子是模型,这不错;但是这不完整!可以这样说,所有的物理学理论都是模型,就连题主现在在学的质点都是模型,而且质点真的是不存在的!它的不存在性比光子的存在性要好证明得多!物理学的模型和现实世界的客体之间是存在很大的距离的,这种距离需要我们通过一些手段来消除。如果这种差距不能被消除,那么就有两种说法来解释:第一是物理模型错误,第二是我们对物理客体的认识有问题。值得一提,这两种解释是完全可能同时成立的!但是,我们现在可以消除模型和客体之间的差距,那么模型就不再仅仅是一个模型,而是一种客体的准确描述!质点不存在,但是质点系和质点组却存在,经典力学用质点系和质点组成功解释了很多力学现象,我们就没必要否定质点模型。同样的道理,光子也是如此!“如无必要,勿增实体”!


科学联盟


少数中学物理老师,由于自身的知识面或能力问题,通常会犯科学错误,你老师就犯错了。

光子,光的能量量子,是客观存在的。早在上世纪初,普朗克为了解释黑体辐射,就提出了能量量子化假说,也就是提出了光子。

光子,是静止质量为0,自旋为1的玻色子。它具有相对论质量(动质量)。

大量的实验,证明了光子的存在。比如早期的光电效应,就间接证明了光子的存在。

单光子探测实验,直接证明了光子的存在。利用光电倍增管,我们可以实实在在地观测到由于单光子而导致的脉冲。

不仅如此,我们还可以产生单光子,也就是说我们可以研制单光子源。利用晶体中的单量子点(人工原子),在光激发下,就可以产生单光子。利用空间囚禁的单离子,也可以光激发产生单光子。

此外,在特定的条件下,科学家还可以同时产生两个或多个(孪生)光子,且光子间是相互纠缠的。这方面我国中科大潘建伟教授的研究国际领先。有兴趣可以去仔细阅读。

总之,光子是客观的存在,人类可以产生、探测并利用光子。

作为大学物理教授,希望我的回答对你有一点帮助!



EdwardYANG


你的老师说的没有错。

现在有光子的理论,有兴趣自己可以查一查,有理论不代表就真实存在,问题就在于如何验证。

科学家给光子设定了很多设想,就是所谓理论,但科学家有一些根本无法验证,有一些经过验证。

那么我们是否能根据以验证的来证明光子的存在吗?

当然不能,如果只保留以验证部分,光子就不再是光子了。

当然科学必须要理论,但必须去验证理论才叫科学,不能验证的理论只能叫假说。

所谓假说,当然不能把其当做真正的科学。

如果你有能力,你就学到知识后验证所谓科学家提出的理论。


在路上61281823


首先肯定的是,你是个爱思考的同学。

在科学和真理的关系问题上,要明白只有相对真理,没有绝对真理。人们对自然规律的理解,总是受限于其能掌握的科学实验方法。

光子的定义:

在量子力学中,光子被定义为光量子的简称,是传递电磁相互作用的不可再分的粒子(该粒子与传统意义上的粒子是有区别的),是电磁辐射的载体(媒介子)。

光子的特性:

光子静止质量为零。光子以光速运动,并具有能量、动量、质量。

光子具有波粒二象性(注意这指的是其有波和粒子的特性,而不是说它既是粒子又是波),光子能够表现出经典波的折射、干涉、衍射等性质;而光子的粒子性可由光电效应证明。

理解了上述光子的定义及其特性,便知,光子是人们在目前所掌握的科学实验方法基础上,对光的一种微观理解,但这种理解也是有局限性的。随着科学实验方法的进步,人们对其理解还会进一步深化和修正。

所以,光子并不是人们凭空想象出的一种理想化模型,而是人们在目前有限的科技手段条件下,对光的一种微观认识。


江河2016


首先不讨论什么东西存不存在,我们首先来说一下人类所创造名词都是基于人类所能感觉到的感受,光子这个词是我们对与光这种能量形式的一种表示,来可以让更多的人进行了解。

我们根本没有资格去讨论一种物体的绝对存在,我们只能讨论在以一个已知物体为基础的情况下另一种物体对这种物体的体现形式!

所以不要在说什么存在或者什么不存在,因为你跟本就不知道你自己存不存在,因为没有一个在无限时间下可以永久证明你存在的参照物!

在以这个时间段的所有地球生物作为参照物来说,光子是存在的,要不怎么证明你眼睛看到的,你皮肤感觉到的,植物怎么进行光合作用,证明光子现在不存在比证明存在要难得多!


只因我相信


你的老师很牛逼,高中就给你传授这样的科学精神。他的这个说法是有点带哲学意味的说法。其实所有的科学理论都是思维模型,它们肯定都不是真理。最早的万有引力,近代的相对论,现在的量子力学,他们都是一种思维模型,然后通过科学实验去验证其正确性。那么问题就来咯,如果你既往所有实验证明他们是对的,那么怎么知道下一次它会不会错?你怎么知道不错存在例外的状态?科学就是一个不断试错的过程,这个是哲学上真理的讨论。

还有更恐怖的,我们是靠意识来认识世界的,你怎么知道你的意识和逻辑不存在漏洞和扭曲?

但是科学工作者必须要有对一切“真理”质疑一切的态度。


MRyelloww


光子是真实存在的,在大小上比电子小一个量级,也就是它的质量是电子X1/摩尔,现在最大的误区就是光速等于光子的速度,经本人研家发现,光传播同样需要介质——暗物质的一种,传播机理同电子类似。 你现在才上高中,请记住我的理论,你有生之年会见证一个划时代的发现



梦回轩辕三国


光子是不存的!因为光是电场和磁场,只是当频率达可见光波段时才可见。是由电子或质子或其组合物等带电体产生的。光不能独立存在,必须依附于光源!带电体的脉冲式运动会产生连续谱的光,如果光是由单频率的光子构成的,则连续谱需要无穷多个不同频率的光子才行!但宇宙中显然没有无穷多个光子存在!另:光可叠加甚至相互抵消。但光子说认为其有与频率成正比的能量,若两个相位差90度的光子相遇时就会抵消而消失,能量也就诮失了、可能吗?!


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