每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?

在大爆炸剎時降生的一系列宇宙紀律中, 真空光速是最“直不雅”的

每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



299792458 m/s的真空光速, 為了便于記憶一般被普及當作“每秒三十萬公里”, 這個速度既是信息傳遞速度的上限, 也是“靜止質量不為零”的物體, 永遠無法達到的速度 。
不考慮引力波的話, 今朝為止只有光子能以光速活動, 不需要加快過程, 也不需要任何動力的光速活動 。
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



而其他包羅中微子在內的根基粒子們都只能以亞光速飛翔, 并在質速關系的“監控”下永遠與光速無緣 。
光子為什么可以跳過加快過程直接達到光速, 又永不減速呢?
【每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?】
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



在1905年出生避世的《狹義相對論》里, 愛因斯坦提出了赫赫有名的質能方程, 后來的原槍彈只不外是質能方程的“副產物”, 該方程真正的偉大之處在于揭露了質量和能量的關系 。
在愛因斯坦看來, 質量和能量是慎密相關且互相轉化的
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



質能方程E=MC?里, E是物體的能量, M是物體的質量, C是真空光速, 由方程反推可得任何一克物質都擁有90萬億焦耳能量(約等于2500萬度電), 這也是為什么核彈能擁有龐大威力的直接原因 。
對擁有質量的物體來說, 加快過程是需要能量來維持的, 但在質速關系指明“質量會跟著速度增添而增添”的環境下, 初始質量再細小的粒子, 在達到光速之前自身質量也會膨脹當作無限大, 響應就需要無限多的能量來進一步標的目的光速迫近, 但可惜宇宙中不存在無限多的能量 。
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



光子之所以具備光速, 是因為“單光子”在靜止狀況下是不擁有質量的 。
但質量來自于何處, 為何光子如斯特別?
用物理視角標的目的微不雅迫近, 我們會看到分子和原子, 原子和原子核, 原子核與核外電子, 以及組成原子核的質子中子, 再進一步朋分的話, 就是組成質子中子的夸克了 。
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



以上這些形形色色的“微?!保?已經被物理學家用三大根基力做當作的框架, 約束在“粒子物理學尺度模子理論”中了, 而質量自己則來歷于“靜止質量不為零的粒子”與“希格斯場”的彼此感化 。
希格斯場大體上可以被算作一個遍布全宇宙的“阻力場”, 絕大部門粒子的質量就是來自于受到“阻力”后的減速 。
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



降生于電子能級躍遷過程中的光子, 素質上來說是一種純能量, 或者說是電磁波的一部門, 生來不具備靜止質量的它無法與希格斯場發生彼此感化, 也不受質能方程的約束, 它只會忠厚的連結著本身的初始速度, 除了在進入分歧介質時發生轉變外, 其他任何時辰都是每秒三十萬公里 。
對人類以及宇宙中每個聰明文明來說, 光速都是一堵墻
每秒30萬公里!不需要加速的光子,飛行的動力從哪來?



因為非論是今天的化學動力火箭, 仍是將來的核聚變飛船甚至是反物質飛船, 它們的推進體例都離不開反感化力, 區別只在于是否攜帶工質罷了 。

猜你喜歡