光速|光子是瞬间获得光速 还是从0开始加速的?答案都不是
不 , 都不是的 , 光速既不是瞬间获得的也不是从0开始加速的 。
【光速|光子是瞬间获得光速 还是从0开始加速的?答案都不是】首先这个问题暗示了人们对于光子的看法 , 好像它是某种微型炮弹 。 但它不是 , 它是一个清晰的量子物体 , 像加速度这样的基础概念并不能适用于它 。
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但让我们往后退一步 。 暂时忘记光子 。 只考虑普通的老式电磁学 。 在这种情况下 , 真空光速是指远离任何电荷的电磁场中的平面波的传播 。 在空的场中 , 就是这样发生的 。
在电荷附近 , 这些解决方案不再适用 。 当我们在电荷附近解决麦克斯韦方程时 , 将不会有平面波以真空光速传播 。 将会有复杂的解决方案(根据惠更斯原理 , 可能可以用平面波和球面波的组合来描述) , 其传播速度通常小于真空光速 。
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现在 , 如果你将这一理论量化 , 你会得到以光子形式出现的激发量子 。 在自由空间场中 , 光子传播器的数学实体描述:光子是无质量的 , 并以真空光速传播 。
但在有电荷的情况下 , 传播子被修改了 。 光子的行为就好像它有一个有效质量 。 光子所携带的能量和动量(或它所代表的任何信息)现在在真空中的传播速度比光慢 。
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从电荷附近到空旷的空间场的过渡是平滑的 。 你可以依靠空空间解决方案作为有效近似的距离 , 取决于你附近的电荷有多大 , 以及你的实验有多敏感 。 但是 , 即使在大部分空的空间 , 也有一个影响 , 而且可能是可测量的 。 例如 , 太阳风(太阳的带电粒子)是非常脆弱的 , 比地球上最好的实验室真空还要稀薄;它对无线电波的传播有可测量的影响 。
因此 , 当一个加速电荷发出电磁辐射时 , 不要把它当成是一个微型炮弹放出了另一个微型炮弹 。 相反 , 可以把它假设成电磁场的某种强制变化 , 产生了一个可以到无限远的波纹 。 因为这是一个量化的场 , 波纹可以被分解成基本的单位波纹 , 这些就是光子 。 并且不是微型炮弹 。
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当自由形态的重力被压缩到发出电磁波的程度时 , 它的各个部分都在以光速进行振动 。 因此 , 当它们与不能够吸收它们的物体接触时 , 它们会以光速弹开 , 因为它们已经在以这种速度振动 。
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