光的作用
“狭义相对论”几乎可以解释自然界的一切现象,唯独不能解释“光子”。
光的性质到现在还没有完全统一的理论,我在本文物理学一节中,估计光的所谓二相性,就分别是光子的个体与群体的结果,而光电效应,是光子个体表现,反射、折射等波动性质是群体表现。
光子又极可能是质量不同的光子群。同色的光线,又可能是具有相同能量却具有不同质量和速度的光子群。这从光的多普勒效应中可以觉察。
我认为,光学的粒子说与波动说并不矛盾,只不过是从不同的侧面描述光这个物质而已.光学的粒子说,指出的是光子的单体,无数个光子去轰击一个原子,只有很少光子能与原子发生碰撞,起作用的只不过是个体.光学的波动说,指出的是群体现象.就象一支部队,每个士兵是单体.整个部队是群体.如果把光子看成子弹,光的波动说就是说每个波峰相当于排射,光子说指的是单击.子弹从枪膛有初速,光子从原子中发出也有初速.
水波,声波的传播,都是借助于媒质。
媒质都是由单个分子组成的。它们的特性,类似的性能。只不过是数量众多,只能按群体看罢了。水波是振动源冲击振动源周边的水分子,是它们运动,又由于反弹向中心运动,反复运动行成波动。
声波同样如此。光波的传播没依靠介质,而是无数小粒子向外飞。
每个原子都是由原子核与电子组成,电子不停的绕原子核运动。 光子群照射原子,只有很少光子能击中电子,电子的能量增加到能脱离原子核的束缚时,就产生电子移动,这就是光电效应。
而多个电子移动才行成电流。
光速与产生光的光源的运动无关,而与参照系的选择有关。
我们能够感知的光,只是快速运动的众多粒子的很小一部分。当光子的能量降低到红光以下或能量增加到紫光以上时,我们用眼睛就不能直接感知了。
要感知它需要借助仪器的帮助。但不能被感知并不等于这些物质不存在。“光子”和基本粒子一样,也具有一定的质量,动量,能量,也同样适用万有引力定律。对于光的本性问题,还有许多问题值得研究。
至于光源的发光机制,光与光源的关系,都需要认真研究。从类比的方法去看,极可能各向不同性,这些问题,本文不去探讨。
我们在这里只谈一谈光在我们认识世界过程中的作用。
前面说过,光线是我们用眼睛感知物质的主要媒质,是把物质的特征信号传递给人们的忠诚邮递员。
一个物体的是否存在,是否运动,与光线的存在与否并无关系(严格来说在有光子碰撞物质时,会使物质受力。)那么,洛仑兹变换式中光速c,又不是凭空得来的。 为什么在测量速度的计算中,却出现了与光速有关的数据呢?
这就使我们想到日常生活中存在的一个现象,就象在同时性一节中所举的例子。
这个例子虽是假想,要相实验并不费力,朋友们有兴趣不妨试一试。
可能会有人说:“不对,这是假设光有传递信号作用后引起的,而光实际上没有这种作用,我也没发现这种作用。 ”
我要这样来回答:现在比较事物,不限于把两种物体拿在一起比较 了,而是依据比较基准进行测量。
测量时又不是拿尺去量,而是用仪器。测量者在大多数情况下并不直接与被测量物体接触,而是用眼看。试问:没有光线的传递作用,我们能看到物体吗?我们用的望远镜,显微镜,测距仪,只不过利用几何学知识进行换算,也没有直接接触物体。
对于一个运动物体,又不能与静止物体放在一起,主要靠光线的传递作用。用雷达测量时利用无线电波,无线电波与光的性质近似。而光传递信息作用由于本身的速度限制不可避免的会造成误差,就好像邮递员不论怎样努力总会造成时差一样。
光的传递信息作用像个邮递员,那么把事物的特征信号从光线上取下来也应该是可能的了。 当然是这样,而且大多数人都曾样做过,只不过不注意罢了。
试问有哪个人没照过相片或没见过相片呢。
照相就是从光线上取下事物 特征信号的一种方法。我们看到相片,就能看到过去年代的信息。但要与相片谈谈话,那就不可能了。科幻小说的 作者敢于幻想乘上超光速的火箭回访几个世纪 前的伟人,那只是幻想,并不科学。
但科学发展以后,超光速的飞行器定能产生,看到“伟人”的形象则完全可能,要想再与“伟人”谈话却是不可能了。因为看到的只是像,不是物。
现在,电视已在全国普及,可视电话也已投用。
可视电话虽然可以对面谈话,但电视屏上的毕竟只是对方的图像,要想接触是不可能的。要知道,人们的感觉不限于视觉一种,而是有多种功能的。 只有多种功能的综合使用,才能感知实物。
当然,普通照相只是保存了部分图像信号。近代科学技术的发展,全息摄影术的应用,给图像信号的保存和再现创造了有利的条件。磁带录像,激光录像等新设备的问世,更能说明这个问题。如果出现全息电影,那就会给人更加逼真的感觉,可是这仍然只是假象。
如果把照相看成是时间机器的话,把过去的录像重新放映。我们就可以看到过去了,但是那毕竟是像,不是物的本体。再说,光线在空间传播时,还有折射,反射,还会受到引力而改变方向。
当这些信号被反送回来时,我们也可能看到过去的形象。
“狭义相对论”用所谓四维时空来代替现实的三维空间,在观念上,呈现的是保留旧的形态而又呈现新的形态。 而事物的变化是旧的形态的消失和新的形态的产生,所谓四维时空显示的是与事物发展情况不符合的。
人的主观感觉由于视觉的暂留作用可以保留很短时间旧的事物形象,但毕竟是错觉。
欢迎提出批评。
。