光速為什麼可以這麼快?它的動力源是什麼?

黎黎黎黎黎黎宇傑


光子一旦產生,速度就是光速,根本就沒有道理可言,這就是我們的宇宙最基本的規律之一。就連愛因斯坦都只能把光子不變定理直接拿過來當成相對論的大前提,而無法去證明為什麼光子速度那麼快。



光速就是我們的一個宇宙常數,如果非要給光速找一個為什麼的話,那就是我們宇宙特性決定的,也可以說是誕生我們的奇點的初始性質決定的。就像是魚缸裡的水總是那麼多,魚很好奇為什麼。當它有一天被放在另外一個很大的魚缸裡的時候,才發現原來魚缸裡的水可以再多點的。魚缸的大小決定缸裡水的多少,不同的魚缸可以可以裝下不同多的水。我們的宇宙也是,奇點的性質決定了爆炸之後我們的宇宙光速就這麼大,30萬千米每秒,不多也不少。當然,如果還有別的不同奇點爆炸,它們產生的宇宙中光速可能會更快點或者更小點。身在宇宙中的我們無法理解奇點的那種性質決定了光速的大小,就像時候缸中的魚無法理解魚缸如何決定了缸中水量一樣。只有跳出宇宙,站在高維才能夠全面瞭解奇點,瞭解為何奇點決定了光速。



至於說光子的動力來自哪裡,那就是來自於產生光子的初始能量,即hv(h是普朗克常數,v是頻率)。因為光子沒有靜質量,所以這份能量全部轉化成了光子的動能,讓光子保持光速前進。


科學探秘頻道


光的出生速度就是這麼快,每秒30萬公里,其實光子也不想,但它只是沒有停下來的能量,因為光子沒有質量。

我想你的問題可能是:光是如何產生的?

當一個物體在吸收能量時,如果已經“吃飽”,這個時候它無法吸收的能量就會以另一種能量釋放出來,光就是其中之一。

就像你在加熱一塊木頭時,木頭越來越熱,越來越熱,當木頭無法再吸收熱量的時候,呼地一聲,火苗產生了。

接著你可能要問,這個過程到底是啥樣的?

我們知道當像原子、離子或分子外圍都有電子存在,在未吸收能量前,這個電子一直圍繞著粒子旋轉。

但,每一刻電子都有一顆“回家”的心。

當你開始給它加熱的時候,這時候粒子獲得了能量,它覺得自己更強了,於是向前一步,躍遷到了另一個更接近中心的能量軌道上,這個過程中,電子就會把多餘的能量釋放出來,這時候光子就產生了,並“撞見鬼”一般,以每秒30萬公里極速逃亡。

那為什麼光速是一定是這個速度,而不是48萬、58萬呢?

其實,這是一個邏輯悖論問題。

實際上,光速和時間在某種意義上是同一個東西。光子一秒30萬公里,如果只跑了15萬,那麼其實不是光子變慢了,而是時間相對地球時間快了一倍。如果測量到光速降低到0,那你的時間甚至相對地球時間開始倒流了,此時,你就是光速了。

所以,你看光速超過或低於30萬公里,就會引發時間和邏輯的絮亂。

這就是光速永遠恆定的原因!


科學重口味


光速生來就是這麼快,不需要原因,可以說它是宇宙的常數,光子的靜止質量沒有,因為它靜止不下來。雖然光線在經過不同介質時,速度會有所下降,但只要重新回到正常狀態,光速還是光速。(光在金剛石中傳播速度僅有真空中速度的一半。)

光為什麼這麼“快”,其實並不快,太陽光到達地球這裡還需要8分20秒呢,即便是我們看到的月亮也只是一秒前的月亮,而光從銀河系一端跑向另一端,則需要十萬多年。這難道很快嗎?

光子的動力源是什麼?

當電子從高能級跑到低能級時,會向外界輻射光子;反粒子與粒子進行湮滅時也會產生光子。


一枚遊戲科幻迷


光,每秒30萬公里。從理論上講,光速應該是指可見光部分的光。如果是不可見的埃克斯光、貝塔光、伽馬光等,其光速就應該有所不同了。



不管是什麼光,它們所擁有的高速度,都是微觀基本粒子在受到某種激發源的激發而高速運動起來的。

光是一種最基本粒子。如果把它說成是電子,可能有90%以上的人不會同意。但是有一點必須承認,光的媒介物一定是某種微觀粒子。否則,光介物怎麼能被激發運動起來呢?



光媒是一種基本粒子。曾有科學大師也這樣認為:大意是:“光是由一份一份的顆粒物組成的”。這裡的一份一份,就是一個個顆粒物基本粒子。這個基本粒子是一種兼有質量(如光子靜止下來的一個電子質量)、有動能(如能量或溫暖感)、有磁矩(如磁極間距)、有正負極性(如磁鐵兩極)、能被磁化(如磁場)、能自旋(如光譜)、有被物體反射(如普通光)、能穿透物體(如磁力線),能推動或激發物體內自由電子運動(如光電效應)、能被激發出高速直線運動的等一系列運動特徵的粒子。光,受到物體阻擋時還會因動能抵消而靜止下來,最終成為物體上的靜電子、物體內的自由電子以及原子核的核外電子。不過,靜止下來的光電子,就不能再稱它為光了。



在做出光是什麼之鋪墊的前提下,再探討一下光為什麼可以這麼快以及它的動力源是什麼?



電子本身是有極性的,在自然界。比如是高溫環境下的鐵原子,在構成鐵分子時,兩個以上的鐵原子以失去最外層上的各兩個電子為代價,構成金屬鍵。鐵原子,它們在受到環境能量作用時逐步吸收能量(外來電子撞擊動能),原子核體積發生微觀膨脹,核正電荷吸引力出現下降,最外層上的兩個電子擺脫原子核束縛,隨即電子由高速繞核旋轉運動,立即改變自己的行進方向和自旋狀態,以直線運動形式成為光或電磁波。此時的鐵原子已經成為了鐵“離子”。離子與離子之間的距離縮小,兩個或多個鐵離子的外部能道出現重疊。在停止外部能量作用後,離子之間互為對方反電荷,即每個離子都將自己作為正電荷,視對方為負電荷(離子也有極性)。從而構成金屬離子鍵。這裡值得說明的是:

物質的電荷本沒有正負之分,只有物質極性之分和物質多少所帶來的電荷數量多少之分。比如,兩個同樣是負電荷的電子,它們同樣能夠用電荷的異性結合在一塊。



上面這個例子告訴我們,化學反應過程中,當核外電子失去原子核吸引力作用後,電子將以光速直線運動。大量的電子一塊運動就構成了光或電磁波。所以,這裡的光就是被原子拋棄(失去電荷吸引力)的電子。這個本來就運動著的電子,在被拋棄的一剎那,也就成為了光的動力源。



其實,光的動力源是多種多樣的。主要包括:宇宙大爆炸激發、大質量天體坍縮激發、天體相撞激發、太陽內部摩擦能量激發、核反應激發、化學反應時的放能和吸能激發、雲地之間的放電激發、磁力線推動線圈內自由電子運動的激發、電燈鎢絲上放電的激發、電焊電流激發……等等。可謂光電子被激發無處不在。



物質世界,實乃電子運動的世界。可以這麼說,大凡物質運動,都是由某種激發源所激發出來的。光也不例外。


海門老馮


答:光一經誕生就以光速運行,光子的靜止質量為零;光子只要不被吸收就永遠停不下來,而且光子的壽命幾乎是無限長的。


光子可以由處於激發態的電子跌落到更低能級時產生,兩個能級之間的能量差就是激發光子攜帶的能量;光子沒有加速過程,一經產生就以光速運行,光子運動並不需要動力,只有光子在產生時需要提供能量。


單個光子的能量和光子的頻率有關,可以由量子力學給出E=hν,結合相對論質能方程E=mc^2,就可以得到光子的等效相對論質量:

m=hν/c^2;



光子沒有靜止質量,因為倘若光子有靜止質量的話,相對論質增效應將會使單個光子的能量無限大,這顯然是不對的。


而且科學家已經用實驗證明了這點,比如在2003年,就有中國的科學家,測量了光子的靜止質量上限,實驗表明光子靜止質量不會超過10^-54kg,這個結果基本上可以確信光子的靜止質量為零。




需要說明的是,光在介質中的傳播速度比真空中慢,原因是光和介質中的粒子(尤其是電子)發生相互作用,使光傳播的光程長了,所以宏觀現象就是光的傳播速度變慢,但本質上光子的速度並未減慢。



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艾伯史密斯


從兩個角度來回答。一是按麥克斯韋電磁學理論。光是一種電磁波,其變化的電磁場互相垂直,並與電磁波的傳播方向垂直。後來的實驗證明電磁場的能量(電磁波)以光速向外傳播。所以光的傳播原動力是變化的電磁場


二是光子。光子是量子力學的範疇。光量子,簡稱光子,是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種規範玻色子,在1905年由愛因斯坦提出。光子是電磁輻射的載體,而在量子場論中光子被認為是電磁相互作用的媒介子。光子靜止質量為零。光子以光速運動,並具有能量、動量、質量。

光子具有能量,也具有動量,更具有質量,按照質能方程,E=mc∧2=hγ得m=hγ/c∧2

(E為一個光子的能量,h為普朗先常數,γ為光的頻頻,c為光速,m為光子質量)

光子由於無法靜止,所以它沒有靜止質量,這兒的質量是光子的相對論質量。


沈大哥


光速為什麼可以這麼快?它的動力源是什麼?

這和光速為什麼有上限一樣都是終極問題,但光有一個比較奇特的特性,它傳播不需要介質,僅僅需要給它足夠的空間,可以由從跌落到低能狀態的電子所釋放,也可以由正反物質的湮滅所產生.....它的靜止質量為零,也許這就是它這麼快的原因!

光在真空中的傳播速度是:299792.458\t千米/秒,儘管光速在任何參考體系下速度都不會改變,除非進入不同的介質比如它在金剛石中的速度即下降為124000千米/秒,這不是光速改變了,而主要原因是介質中的帶電粒子和電磁場的相互作用下導致的,從電磁波的角度來說(光其實也是電磁波的一種),入射光的電磁場進入介質會擾動的帶電粒子(其實就是電子啦),被擾動的帶電粒子(電子被激發)又會重新發出電磁波(跌落到低能狀態時又會釋放光子),重新發出的光頻率和原先的入射光波會有一個相移。兩個來源的光源不同相位的光波疊加其結果就是光傳播速度變慢。

光子的能量E=HV,而這個能量就來自與電子從高能級跌落所釋放出來的能量!


星辰大海路上的種花家


其實這是把微觀問題宏觀化了,光其實就是一種存在。所以以宏觀的視角是很難回答這個問題的!那怎麼看呢?當電子發生能級躍遷的時候,就會產生光子(一種沒有質量只有能量的存在),這也是它的動力源!那它們的歸宿在哪裡?就在空間中,因為沒有質量,所以很快就被空間吞沒了。那為什麼能跑得那麼快,按照極端假設來分析,可以這麼看:當一個物體能量很大,大到無窮∞(電子躍遷可以看成是一份很小的能量在無限短的時間內釋放,所以可以看成是能量無窮大),而質量又很小,小到無窮∞,那它的速度也就無窮大了,但是這個極點總有個界限的,光就是這種極限存在的表現形式!也正因為如此,宏觀物質是沒有辦法達到這個極點的!


有點意思20635214


光呢其實是一種波,比如常見的水波紋,那個波非常的慢,也可以看見水波粼粼的樣子。當波加速,比如原子彈的衝擊波,可以摧毀很多物體,當然這個波速度就快了,能量也大。科學技術進步後,又發現微波可以加熱物體。

當波速越來越快,遇到一個波的載體比如光子,那麼波的單向傳播,推動光子的運動。這就是光速為啥和微波一個速率了,因為是波的推動,光子是物質的基本單位,任何物體都可以多少光子表述。沒有微波觸發,就沒有光,沒有光子只有微波,那麼就看不到光。


清請情感


目前還無法解釋,當年愛因斯坦也沒發解釋。愛哥是所有理論是建立在光速不變的定律上,所謂定律,就是人類總結的規律,目前無法證明,我們只能認可。

還有像熱力學定律,牛頓三定律一樣

這個問題,趨近於,為什麼宇宙中物質必須運動,運動的本質上什麼,能量的本質是什麼

說因為沒有質量的,都是在現有理論上來,解釋這個現象。但是這不是現象的本質。一出生就是30萬千米/秒,那為什麼不是10萬,1萬?

宇宙中還有很多,需要人類去探索。


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