人類的物理學研究中,光速有三大問題。
第一,光速為什麼是光速。
第二,為什麼光一出現,就是光速,沒有從零加速到‘c’的過程。
第三,光速運動的物體,時間為零。
人類為了解釋這三個問題,創造出量子力學。
要研究光速,就先要搞清楚光到底是什麼。
最開始人類科學家認為光是一種波,通過雙縫乾涉試驗,光體現出波的性質。
但隨著深入研究,觀察,光又表現出粒子性質。
當時的科學家很震驚,光怎麼又是波,又是粒子呢?
現在人們知道,光具有波粒二象性,是光量子,疊加兩種狀態,自然也遵守量子的不確定性。
在愛因斯坦的相對論出現之前,人們認為光是波。
就像水波、聲波,在空氣中傳遞,需要傳遞介質。
於是科學家認為,真空中存在著介質,也就是以太。
後來愛因斯坦否定了以太,認為光在真空中飛行,不需要任何介質,光速恒定,並且是宇宙中最快的速度。
現在回到最開始的三個問題。
光速為什麼是光速。
光的傳遞雖然不需要介質,但受真空磁導率和介電常數影響。
這兩個都是宇宙常數,不會改變,故而光速恒定。
光速是恒定的,有上限的,代表著信息的傳遞,也是有上限的。
正是因為光速有上限,才有了因果、邏輯。
光是最快的,沒有什麼信息傳遞速度能超過光速,藍星上發生的所有事情,不能立刻抵達宇宙角角落落。
從時空角度去觀察,任何事件的發生,都會影響到周圍事物。
這個影響速度受限於信息傳遞速度,最快是光速,故而有了光錐之內是命運,光錐之外是虛無的說法。
光錐之內,事件的影響清晰可見。
光錐之外,人類連看一眼的可能都沒有。
現在再次回到開頭的三個問題。
為什麼光一出現,就是光速,沒有從零加速到‘c’的過程。
人類發展至今,邏輯性,連續性貫穿曆史,人們已經習慣了事物的連續發展,有因有果。
比如把一個物體,從零加速到高速。
任何事情的發生,都是從無到有,有跡可循的變化。
但微觀世界不同。
微觀粒子們遵循不確定性,量子化。
所謂量子化,就是能量在微觀領域並不連續,而是可以細分為一小份一小份,無法分割的最小。
比如,一顆原子受到激光照射,核外電子吸收能量,發生能級躍遷。
電子從光子那裡吸收的能量,是‘hv’,或者‘2hv’‘4hv’這樣,整數倍增加。
不會出現01hv,16hv這樣的能量。