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3330.光子的種類和頻率變化

3330.光子的種類和頻率變化

2014.4.6

網上搜索,維基百科關于光子的解釋如下:

“光子(Photon)原稱光量子(light quantum),是傳遞的,是一種。光子是的載體,而在中光子被認為是電磁相互作用的。與大多數基本粒子(如和)相比,光子的為零,這意味着其在中的傳播速度是。與其他一樣,光子具有:光子能夠表現出經典的、、等性質(關于光子的波動性是描述的電磁波的波動還是描述的的波動這一問題請參考下文);而光子的粒子性則表現為和物質相互作用時不像經典的波那樣可以傳遞任意值的能量,光子隻能傳遞量子化的能量,即: 這裡 是, 是光波的。對而言,單個光子攜帶的能量約為4×10-19,這樣大小的能量足以激發起眼睛上的一個,從而引起。除能量以外,光子還具有和态,不過由于有量子力學定律的制約,單個光子沒有确定的動量或偏振态,而隻存在測量其位置、動量或偏振時得到對應的。

光子的概念是在1905年至1917年間提出的,當時被普遍接受的關于光是的無法解釋等實驗現象。相對于當時的其他在的框架下将物質吸收和發射光的能量量子化,愛因斯坦首先提出光本身就是量子化的,這種光量子(:light quantum,:das Lichtquant)被稱作光子。這一概念的形成帶動了實驗和理論物理學在多個領域的巨大進展,例如、、、量子力學的、和等。根據的,光子是所有和的産生原因,而它們本身的存在,則是滿足物理定律在内每一點具有特定要求的結果。光子的内秉屬性,例如、、等,則是由所決定的。

光子的概念也應用到物理學外的其他領域當中,如、雙光子激發顯微技術,以及分子間距的測量等。在當代相關研究中,光子是研究的基本元素,也在複雜的,例如等領域有重要的研究價值。”

以上解釋比較全面的概括了現代物理關于光子的認識,但是存在不足:認識到了光子的粒子性,沒有認識到光子可能是正負電荷的對偶統一體,存在不同的類型;認識到光子與溫度的關系,沒有認識到光子密度決定環境溫度;認識到光子與電場、磁場存在關系,沒有認識到光子未必是電場、磁場的決定性因素;認識到光子存在頻率和波長,沒有認識到光子的頻率和波長形成以後也可能會發生改變。

以上不足不能怪詞條的編纂者,因為我認為的不足還不是現代物理的權威認識,可能存在偏差。

現代物理認為光子是電中性物質,不帶電荷。我認為光子是正負電荷的對偶統一體,所以光電之間可以轉化。現代物理認為光子具有統一性,差别僅僅在于頻率的不同。我認為除了電中性光子之外,可能存在偏電荷光子,偏電荷光子隻有實現正負電荷的相對均衡以後才能轉化為電流和視覺。正反物質和中子向質子轉化的存在決定于偏電荷光子的存在,“暗物質”和“黑洞”現象的存在可能決定于正反物質輻射偏電荷光子的不同。光子不僅攜帶能量,其密度和頻率還決定環境溫度。有網友以夏季的夜晚與冬季的白晝對比反駁我的觀點,其實是沒有搞清楚可見光僅僅是光子的部分表現形式。并且,光子的頻率未必是一成不變的,折射光的頻率可能會伴随折射物質的頻率改變,所以客觀世界才不會由于光線反複折射而模糊不清,塗料頻率的不同可能起到隐身效果。至于光子與電場、磁場的關系,可能是後者決定前者,而不是前者決定後者,因為兩極總是相對寒冷的,存在極晝、極夜現象,星際磁場可能是單電荷循環,而不是光子循環。

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