三百多年前，牛頓提出了萬(wàn)有引力定律，從而建立了統(tǒng)治物理學(xué)界幾百年的經(jīng)典力學(xué)，以絕對(duì)時(shí)空觀為基礎(chǔ)。
而愛(ài)因斯坦徹底顛覆了牛頓的絕對(duì)時(shí)空觀，提出了全新的相對(duì)時(shí)空觀，在此基礎(chǔ)上，提出了偉大的相對(duì)論。
在牛頓和愛(ài)因斯坦之間，還有一個(gè)偉大的物理學(xué)家，麥克斯韋。他提出了著名的麥克斯韋方程組，堪稱人類歷史上最偉大的方程。該方程組預(yù)言了電磁波的存在，同時(shí)表明光也是一種電磁波。
對(duì)于牛頓和愛(ài)因斯坦來(lái)講，他們完全屬于兩個(gè)不同時(shí)代的物理學(xué)家，而麥克斯韋起到了承上啟下的作用。愛(ài)因斯坦正是受到了麥克斯韋方程組的啟發(fā)，獲得了靈感，從而大膽提出光速不變?cè)?，為相?duì)論的創(chuàng)建打下基礎(chǔ)。
所以，如果說(shuō)愛(ài)因斯坦和牛頓是人類歷史上最偉大的兩位物理學(xué)家，那么麥克斯韋絕對(duì)有實(shí)力占據(jù)第三位，他統(tǒng)一了電磁學(xué)，讓我們對(duì)光和電磁波有了全新的認(rèn)識(shí)。
如今我們知道，我們通常所說(shuō)的“光”指的是可見(jiàn)光，它也是電磁波家族的一份子，其實(shí)所有的電磁波都可以看成某種“光”。電磁波譜非常廣泛，而可見(jiàn)光只是非常狹窄的一部分。
那么，物體為什么會(huì)發(fā)光呢？這和溫度息息相關(guān)。
物理學(xué)家們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，任何物體只要溫度高于絕對(duì)零度，都會(huì)向外輻射電磁波，也就是發(fā)光。但是熱力學(xué)第三定律又告訴我們，絕對(duì)零度只是理論上的最低溫，實(shí)際上是達(dá)不到的，就像我們無(wú)法超越光速那樣。
所以說(shuō)，宇宙中所有物體的溫度都會(huì)超過(guò)絕對(duì)零度，意味著任何物體都在發(fā)光，沒(méi)有不發(fā)光的物體。只不過(guò)大部分物體發(fā)出的光并不是可見(jiàn)光，所以我們的肉眼是看不到的。
比如說(shuō)，我們?nèi)梭w其實(shí)一直在向外輻射電磁波，這種電磁波屬于紅外線，我們的肉眼無(wú)法看不到而已。如果戴上紅外線眼鏡，就能看到人體周?chē)紳M了紅外線。
我們經(jīng)常說(shuō)黑洞不會(huì)發(fā)光，因?yàn)樗芡淌梢磺锌拷奈矬w，哪怕是光也會(huì)被吞噬。其實(shí)黑洞也在時(shí)刻向外輻射能量，這種輻射被稱為“霍金輻射”，黑洞不斷通過(guò)霍金輻射向外輻射電磁波，看起來(lái)就像蒸發(fā)一樣，漫長(zhǎng)時(shí)間過(guò)程，黑洞也會(huì)蒸發(fā)完畢。
2019年天文學(xué)家拍攝到的黑洞照片其實(shí)是后期處理過(guò)的效果圖，因?yàn)槿祟惾庋鄹究床坏胶诙摧椛涞碾姶挪ā?/p>
自然狀態(tài)下，宇宙中的最低溫來(lái)自于宇宙微波背景輻射，它是138億年前的宇宙大爆炸之后的余溫，遍布整個(gè)宇宙，溫度非常低，只比絕對(duì)零度高了大約2.7度而已。由于溫度極低，所以宇宙大爆炸的余溫只會(huì)以能量很低的微波呈現(xiàn)出來(lái)，至今我們都能感受到這種微波的存在。
小時(shí)候我們?cè)诳春诎纂娨曉跊](méi)有信號(hào)的時(shí)候，電視經(jīng)常會(huì)呈現(xiàn)雪花狀，同時(shí)伴有“滋滋”的噪音，這就是宇宙微波背景輻射的影響。
所以說(shuō)，只要溫度高于絕對(duì)零度，任何物體都會(huì)發(fā)光，而宇宙中所有物體的溫度都要高于絕對(duì)零度。所以世界上所有物體都一刻不停地在發(fā)光，溫度較低的溫度輻射的光的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，能量比較低，通常屬于微波，無(wú)線電或者紅外線，溫度較高的物體輻射的光的波長(zhǎng)很短，能量也就更大。
能量低的光，對(duì)人體幾乎沒(méi)有傷害，屬于非電離輻射。能量較高的光對(duì)人體傷害較大，屬于電離輻射。我們?nèi)搜勰芸吹降目梢?jiàn)光屬于兩者之間，也是電離輻射與非電離輻射的分界線。有人總是會(huì)擔(dān)心手機(jī)輻射會(huì)影響健康，其實(shí)是沒(méi)必要的，因?yàn)槭謾C(jī)輻射的電磁波只是無(wú)線電波，能量比可見(jiàn)光和紅外線還要低。
最后以太陽(yáng)和我們的地球?yàn)槔齺?lái)看一下電磁波的分布范圍。
太陽(yáng)溫度很高，輻射的電磁波主要是可見(jiàn)光和紫外線。太陽(yáng)輻射到達(dá)地球后，首先會(huì)遇到地球大氣層，能量被削弱一半，主要通過(guò)反射和散射的方式削弱。同時(shí)還有一部分太陽(yáng)輻射會(huì)被吸收，比如說(shuō)臭氧就會(huì)吸收紫外線。
太陽(yáng)輻射到達(dá)地面之后，也會(huì)有一部分被地面反射出去。同時(shí)，由于地表溫度很低，向外輻射的電磁波基本都屬于微波，能量很低，我們也看不到。
總之，任何物體都會(huì)不斷向外輻射光，也就是電磁波。如果我們的目光僅僅聚焦到可見(jiàn)光，那么溫度越高的物體輻射的光越偏向藍(lán)色或者紫色，溫度更高的物體就會(huì)輻射出我們看不見(jiàn)的紫外線。溫度越低輻射的光越紅，如果溫度更低就會(huì)輻射人眼看不見(jiàn)的紅外線，微波甚至無(wú)線電波。
這就是光的秘密，它在我們生活中無(wú)處不在。即使在伸手不見(jiàn)五指的環(huán)境里，也充滿了光！
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