如果光是粒子,当两束光相对发射时,难道没有粒子相互撞击吗?

如果光是粒子,当两束光相对发射时,难道没有粒子相互撞击吗?
先抛出答案,两束光相对发射时当然是有粒子相撞的,只是我们未必看得到。要想弄明白为什么,跟着下面的分析过程走一遍您就明白了。一、我们为什么能看到东西?我们不考虑眼睛是怎么接收光,并形成电信号,在大脑里生成图像的问题。只考虑我们是怎么能看到物体的。我们能看到大千世界,其实很简单,是因为物体反射出来的光进入到我们的眼睛当中。你把自己关在一个没有一丝光线的黑屋子里,我们就什么也看不见。原因很简单,因为没有物体的反射光线。二、光沿着直线传播可能有小伙伴会问,光沿着直线传播跟我们能不能看得见有啥关系呢?其实关系很大,我们能看到眼前的物体,却看不见身后的物体。这就是因为光沿着直线传播,不能绕过我们的脑袋进入我们的眼睛里来。三、两束光对射的时候发生了什么咱们从简单到复杂来考虑吧第一种,真空中两束相干激光平行对射。其实这种情况,要么相干相加,要么相干相消。我们用肉眼什么也看不出来,这是因为,即使是相干相加的可见光,条纹宽度也在几百纳米的范围内,我们的眼睛分辨不出来,这是其一。其二是,前面我强调了,是真空环境中,没有粒子散射,我们在光束旁边,也是看不到这束激光的。现在增加一个小条件,不是真空环境,就是在我们的正常的空气当中。我们能看到的就是两束光束,对穿而过,其它的什么也发现不了。第二种,正常室内条件下,两束非相干光源对射。说简单点,咱俩每人一个手电筒对射。手电筒的光线是杂乱无章的,波长也分布在一定的频率范围内,两束光在碰撞的时候,其实是很激烈的,然而我们作为观察者什么也看不出来,只能看到它们对穿而过。其实,这很正常,因为,碰撞能反弹到我们眼睛里的光太微弱了,我们感觉不到。那些碰撞的光,不进入我们的眼睛,我们又怎么能看到呢?被散射之后,已经不是碰撞的状态,我们当然也看不出来碰撞。就回答到这里吧,小伙伴们弄明白两束光对撞的情况了吗?欢迎关注我的账号@郭哥论道

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  • 李一帆用户

    先抛出答案,两束光相对发射时当然是有粒子相撞的,只是我们未必看得到。要想弄明白为什么,跟着下面的分析过程走一遍您就明白了。

    一、我们为什么能看到东西?

    我们不考虑眼睛是怎么接收光,并形成电信号,在大脑里生成图像的问题。只考虑我们是怎么能看到物体的。

    我们能看到大千世界,其实很简单,是因为物体反射出来的光进入到我们的眼睛当中。你把自己关在一个没有一丝光线的黑屋子里,我们就什么也看不见。

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    原因很简单,因为没有物体的反射光线。

    二、光沿着直线传播

    可能有小伙伴会问,光沿着直线传播跟我们能不能看得见有啥关系呢?其实关系很大,我们能看到眼前的物体,却看不见身后的物体。这就是因为光沿着直线传播,不能绕过我们的脑袋进入我们的眼睛里来。

    三、两束光对射的时候发生了什么

    咱们从简单到复杂来考虑吧

    第一种,真空中两束相干激光平行对射。其实这种情况,要么相干相加,要么相干相消。我们用肉眼什么也看不出来,这是因为,即使是相干相加的可见光,条纹宽度也在几百纳米的范围内,我们的眼睛分辨不出来,这是其一。其二是,前面我强调了,是真空环境中,没有粒子散射,我们在光束旁边,也是看不到这束激光的。

    现在增加一个小条件,不是真空环境,就是在我们的正常的空气当中。我们能看到的就是两束光束,对穿而过,其它的什么也发现不了。

    第二种,正常室内条件下,两束非相干光源对射。说简单点,咱俩每人一个手电筒对射。手电筒的光线是杂乱无章的,波长也分布在一定的频率范围内,两束光在碰撞的时候,其实是很激烈的,然而我们作为观察者什么也看不出来,只能看到它们对穿而过。

    其实,这很正常,因为,碰撞能反弹到我们眼睛里的光太微弱了,我们感觉不到。那些碰撞的光,不进入我们的眼睛,我们又怎么能看到呢?被散射之后,已经不是碰撞的状态,我们当然也看不出来碰撞。

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    就回答到这里吧,小伙伴们弄明白两束光对撞的情况了吗?欢迎关注我的账号@郭哥论道

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    2024-05-07
    1楼
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  • 锐立辉用户

    光量子具有波粒二象性,这是不争的事实。理论上光子作为粒子有相互撞击的可能,但这种概率极小极小。

    光子不带电荷,在真空中以直线匀速运动,每秒约30万千米。光子只会与带电荷的粒子相互结合,一般情况下,光子本身不会彼此互动和相互作用,这就是宇宙中存在的物理规律。

    对于宇宙规律,我们只能认知它,而无法改变它。

    转载或者解引用包本文内空容请注入研明来源于芝士回答

    如果光子可以随便相撞或发生相互作用,宇宙中存在无数各个方向的光,光子还能够直线匀速运动吗?一束相隔我们数十亿光年的光,一路如果经过多少相互作用的光,那这束光还能够传到我们的视网膜吗?

    他子十新第通热志金例每积,节空林难千照。

    如果光子会随意的相互碰撞,我们的世界就不是这个样子,就无法认知,就会天上天下大乱。

    因此,光子与光子相遇时,一般都是相互没有感觉的擦肩而过,就像对方不存在一样,各走各的路,你走你的阳关道,我过我的独木桥。

    所以,我们才能够看到各个光源不受干扰发出的光线,才会看到遥远的恒星、星系和各种天体的样子。

    这以地化公很直图根世转石段且织持何属县。

    光只有在引力作用下,才会顺着被引力扭曲的时空而弯曲前行。

    光子不会互动和交互作用,是光子的一种常态。近代研究发现,光子在极高能量时,也有可能发生相撞,尽管这种现象极其罕见。

    中国科学院粒子天体物理重点实验室主任张双南教授,曾经回答过一个关于光子碰撞的问题。他认为既然一对正负电子湮灭会产生一对伽马光子,一对伽马光子也可以反过来变为电子和正电子,但必须两个光子能量足够高。高到什么程度呢?就是它们能量加起来要超过两个电子的静止质量,达到几个TeV能量。

    宇宙中伽马射线暴就会产生这种高能光子,但我们至今还没有在自然中观察到这种光子现象。这是因为这样的高能伽马射线光子在旅途中很难逃过沿途的围追堵截,大量的宇宙微波背景辐射或者红外辐射的低能光子,与它们相遇立刻会碰撞出火花,产生正反电子对或者其他正反粒子对,它们就无法达到地球附近。

    但科学家们在大型强子对撞机的高能实验中制造和发现了光子相撞现象。

    在位于法国和瑞士边境的地下,有一台世界最大的大型强子对撞机,其埋在地下深处的环形隧道总长度达到27公里。

    科学家们在这台巨大的对撞机中,用强大的能量将两束粒子以相反方向加速到接近光速,然后让它们相撞,从而发现“新物理-新粒子”,取得了一个又一个重大突破。

    其中,发现了希格斯粒子(上帝粒子),模拟了宇宙大爆炸那一刻的高温高压,使人类对宇宙和物质有了更深层次的认识。

    在无数次的实验中,科学家们也发现了高能光子相撞、相互作用的奇迹。

    科学家们花了大量时间,让铅原子核以接近光速的速度相撞,但事实上它们并没有撞在一起,而是以非常非常近的距离擦身而过,这样铅原子只会通过电磁力发生作用,它们之间只是交换了大量的光子。

    在极其罕见的情况下,个别光子会短暂的变成正反电子对,紧接着另一个光子会与这个电子对产生交流,由此相互作用发生了。

    但这个交流仅仅是光子与电子或正电子“握了握手”,然后就分开了,光子毫发无损继续走自己的路,而被撞的电子或正电子很快就会找到自己的伴侣,重新变成光子。这种轻轻一碰马上弹开的光子互动,看似没有什么影响,但已经是一种重大发现。

    尽管这种现象极其罕见,罕见得比大海捞针还难,但还是被科学家们的火眼金睛捕捉到了。

    2015年在40亿次的碰撞试验中,ATLAS探测器只发现了13个光子间散射候选目标,成为高能现象下光子间散射的第一个直接证据。

    迄今为止,这种实验已经进行了数万亿次,总共只探测到了59次可能的碰撞。

    这些成果被发表在《自然物理学》杂志上,这是一件具有重大意义的发现。

    首先它证实了“光子并不永远是光子”这样一个推断;其次通过深挖光量子这些本质,可以得到一些新的物理知识。

    时空通讯有理由相信,随着科学家们对光量子性质深层次的揭示,人类对物质世界的本质认识将会越来越清晰。

    但在普遍情况下,光子们还是遵循其一般的特性,就是各走各的路,绝大、绝大部分的光子都是这样。

    正是因为如此,宇宙大爆炸后最开始发出的那一拨光子,在路上遇到了无数的光子,但都是假装没有看到对方,它们心中只有一个目标,就是心无旁骛地勇往直前。

    这样,它们才会经过138.2亿年的旅行,最终到达了我们的视界,为我们探知宇宙之源送来了一把钥匙。

    这就是光子们的性格,欢迎讨论。

    时空通讯专注于老百姓通俗的科学话题,所发文章均属原创,请尊重作者版权,感谢关注支持与合作。
    2024-05-07
    2楼
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  • 蒙春景用户

    谢邀!

    可以这样说,因为看不到它们间撞击,所以认为不存在这种撞击。只是通过强子对撞机试验后,才发现在4兆次撞击中,发生撞击共13次。这个比率接近于零。另外发现,光子撞击的特点是,象弹力球一样弹出撞击。

    2024-05-07
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  • 吕曲文用户

    光是粒子,还是很大的粒子,相对运动的光子有相撞的可能,只是相撞首先发生在其外围的更小的微观粒子上,表现为能量、频率和方向的轻微改变。

    2024-05-07
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  • 隋志坚用户

    有互相碰撞,并且光的强度在碰撞中减弱了。

    2024-05-07
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  • 张越扬用户

    要了解这个问题我们需要知道光与其他粒子有什么区别,这一点是非常重要的。

    如果有一定的物理知识的话,你应该知道光具有波粒二相性,电子也具有波粒二相性,那么你有可能会认为光子与电子是一类相同的粒子。

    但是实际上,光子与电子的区别非常大,简单来说就是电子有“实体”,光子是没有“实体”的。

    版且权归技芝士亲属回答网站或原每作者所有

    在物理学中电子属于费米子,费米子是构成物质的粒子,这种粒子有静止质量,我们只能把他们加速到非常接近光速,但是不能让他们达到光速。如果这两种粒子发生碰撞就会互相弹开,就像我们日常讲到的一样。因为费米子有“实体”,所以在一个位置上只能有一个粒子,容不下第二个。

    光子就不一样了,光子属于波色子,玻色子是传播作用力的,比如说我们的电磁场之类的都是通过玻色子传播,玻色子是没有静止质量的,因此他们的运动速度就是光速。玻色子在统计上类式于传说中的幽灵,一个位置上容得下几个玻色子,因此他们如果发生碰撞其结果就是互相穿过。

    2024-05-07
    6楼
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  • 肖童用户

    应该叫二重性,不是二象性,难道粒还停留在奇点原位波已射到了宇的边沿?应该随着爆炸初力粒波同时浪散建立大宇,波粒二象是混沌一锅浠浆糊是目前不能分的。

    2024-05-07
    7楼
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  • 孙占山用户

    如果如你所说,那物理学家真有点傻了。花那么多钱建粒子加速器。😜

    2024-05-07
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  • 刘菲依用户

    是粒子就会叠加

    2024-05-07
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  • 微笑雨用户

    肯定发生撞击

    2024-05-07
    10楼
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