123排行榜,探索世界,了解各类奇异学识!

光子是不是一种实体粒子(为什么现有技术不能储存光子)

时间:2023-09-03

在量子场论里是负责传递电磁力的力载子

TIPS:本文共有 1139 个字,阅读大概需要 3 分钟。

光子(Photon)是一种基本粒子,是电磁辐射的量子。在量子场论里是负责传递电磁力的力载子。

这种作用力的效应在微观层次或宏观层次都可以很容易地观察到,因为光子的静止质量为零,它可以移动至很远距离,这也意味着它在真空中的传播速度是光速。如同其它微观粒子,光子具有波粒二象性,能够展现出波动性与粒子性。

严肃地说,如果我们把储存光子定义为把光子(而不是光能)限定在一定范围内,需要的时候仍然可以原样放出的话,为什么我们不能储存光子呢?

收集光子特别容易,(打开手电筒,对准瓶子。这时你就有了一满瓶光子啦!)唯一的难点就在如何储存。

因为你也发现了,当你关掉手电筒的时候,你辛辛苦苦收集的一瓶子光子都不见了!这是因为光子不能静止,所以它要一直的到处乱跑。初中以上学历的同学们应该知道,光路是可逆的,所以说你收集的光子事实上一直在跑出去,你瓶子里的光子永远是新的光子。

这时候可能有人就开动自己的脑袋了,脑洞一开就发现:诶我要是把瓶盖盖起来不就行了?你太机智了!我给你满分!

那么问题又来了,为什么我再打开瓶盖就啥都没了?这个是个很关键的问题,因为所有的材料都会吸收光,也就是说在你关上瓶盖的时候,你收集的光子都被瓶子本身吃了。

光子不应该仅仅视作一种粒子来理解,因为具有波粒二象性,所以不要忽视光子还具有波动性这一性质,二者不可一分为二。

对于光子为什么不能收集到一个瓶子里,可以理解为光为什么不能收集到一个瓶子里?我认为有以下困难:

1、光子具有辐射性。辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态,在真空或介质中传送,也就是说光子自身因为不断向外界辐射被吸收,参考黑纸吸热。但是请注意光子寿命稳定,没有半衰期,这个要注意。

2、光子在静止状态下静止质量为0。光子不是一种实体粒子。

3、光子的速度很大,真空中为光速。

4、光是一种电磁波,那么就有波的性质:反射,折射,干涉,衍射。其中衍射是说可以波波可以绕过障碍物继续传播,参考声音,声音是一种波,隔墙有耳就是说衍射,把声音关在一个瓶子里的难度可想而知。

常见的各种物质粒子之所以能被装进瓶子里,是因为这些粒子的粒子数是守恒的。具体而言,在粒子物理中,轻子数守恒和电荷守恒联合保证了电子数在通常情况下是守恒的。重子数守恒保证了质子和中子数的总和也是守恒的。也就是说,在能量没有达到高能物理实验的标准前,无论你怎么折腾这一团物质,其中的电子数和质子加中子数的和都是各自不变的。

但是光子就不一样了。没有任何守恒律去保证光子的总数不变。任何带电粒子都可以吸收或者放出一个光子。不带电的粒子甚至也可以通过自身的磁矩或电偶极矩与光子反应。你既然无法保证光子数不变,而光子又太容易与其他粒子反应了,你当然存不住光子。

总结:光子不是一种实体粒子,现有技术还不能储存光子!

我们转型不易,新知识内容立足于正能量、实用,觉得《光子是不是一种实体粒子(为什么现有技术不能储存光子)》对你有帮助,请留言收藏!

本内容不代表本网观点和政治立场,如有侵犯你的权益请联系我们处理。
网友评论
网友评论仅供其表达个人看法,并不表明网站立场。
显示评论内容(5)
  1. 雷诺2023-12-15 10:39雷诺[四川省网友]103.47.39.79
    光子不是物质,无法被固体储存,这是光的波粒二象性的表现。
    顶47踩0
  2. haiyangshangdefeng2023-11-24 18:34haiyangshangdefeng[吉林省网友]203.2.64.151
    光子在量子物理中被描述为元激发的量子,无法像固体粒子那样被储存。
    顶4踩0
  3. 斜月远2023-11-04 02:29斜月远[宁夏网友]103.237.88.97
    光子是一种量子,没有质量和电荷,无法被单独储存。
    顶0踩0
  4. ◇冷缺、无一爱◇2023-10-14 10:25◇冷缺、无一爱◇[江苏省网友]202.148.83.169
    光子是光的载体,不同于物质粒子,目前技术确实无法储存光子。
    顶8踩0
  5. 流浪到天涯2023-09-23 18:20流浪到天涯[澳门网友]103.249.176.14
    光子是电磁场的量子,不是实体粒子,所以不能像物质一样被储存。
    顶12踩0
相关阅读
我们和任何物体的实体其实都没有触碰

我们和任何物体的实体其实都没有触碰

...一样。1997年,日内瓦大学的科学家做出以下试验:把两个光子朝相反方向发送到相隔11KM的位置,结果表明,只要干扰其中一个光子,另一个马上作出预计的反应。据说,爱因斯坦对这个理论相当恼火,因为它不符合相对论中的光...

2023-09-22 #自然地理

光有实体吗 是的(有视频)

光有实体吗 是的(有视频)

...,光就是指电磁波谱,学过物理应该就会知道,光就是由光子作为根本粒子所组成的,它所具有粒子性和波动性,也被称作波粒二象征,有一句话是这么描述光的:光可以在真空空气水等透明的物质中传播,所以对于光的范围呢...

2023-05-27 #UFO事件

新显微技术观察活体细胞(敏感度增至七倍)

新显微技术观察活体细胞(敏感度增至七倍)

...成像敏感度受限于相机能够侦测相位差的范围。东京大学光子科学技术研究所的井口拓郎(Takuro Ideguchi,音译)说:“用相同的成像感应器,想要看到更多细节,需要扩宽相位差范围,才能侦测光线更细微的相位变化。”但是他们...

2023-06-18 #未解之谜

人(不受量子力学控制)

人(不受量子力学控制)

...力学一出来,我们知道,光同时也是粒子 —— 也就是“光子”。物理学家原则上可以把光子 —— 或者电子、或者别的什么粒子 —— 一个一个地发射到那块有双缝的隔板上去。你猜会发生什么?即使你每次只发射一个光子,后...

2023-01-24 #自然地理

从头梳理一遍什么是量子力学

从头梳理一遍什么是量子力学

...力学一出来,我们知道,光同时也是粒子 —— 也就是“光子”。物理学家原则上可以把光子 —— 或者电子、或者别的什么粒子 —— 一个一个地发射到那块有双缝的隔板上去。你猜会发生什么?即使你每次只发射一个光子,后...

2023-07-22 #自然地理

光能转化成物质吗

光能转化成物质吗

...惠勒(Wheeler)提出的一项理论。如果将仅仅两个光的粒子(光子)压缩到一起,理论上应当可以将光转变为物质,因为这样做应该会产生出一个电子以及一个正电子,这是将光线转变为物质的最简单设想。计算显示这样做从理论上看...

2022-12-12 #自然地理

带有质量的实体 运动速度永远不能超过光速(相对论能量公式)

带有质量的实体 运动速度永远不能超过光速(相对论能量公式)

...出了异议,他认为任何有质量的物质,或者任何有质量的粒子,都不可能以光速运动。爱因斯坦为什么这么说?根据狭义相对论,一个质量粒子的总能量可以用一个简单的公式来计算:它的静止能量除以洛伦兹因子。因此,物体运...

2023-09-04 #猎奇八卦

量子X射线显微镜即将问世

量子X射线显微镜即将问世

...i Fluerasu)说,传统X射线成像技术都是向探测器发射单束的光子,而关联成像技术让X射线分成具有量子纠缠关系的两束光子,只让其中一束穿过样品。由于两束光子纠缠的关联性,通过数学计算,就能将两束射线的信息关联起来...

2023-05-31 #未解之谜