人類文明的發(fā)展上上下下共經歷了300多萬年,在古代的時候,人們出門只能步行或騎馬。工業(yè)革命后,隨著工業(yè)機械的發(fā)明,人類開始逐漸掌握“速度”的奧秘,一些快速運動的交通工具逐漸取代了原始交通工具。但無論我們再怎么快,也比不上光速。
說到光速,我們首先要了解什么是光。光是我們生活中最常見的一種物質,無論是白天還是黑夜,它無處不在。但就是這么一種普遍存在的物質,我們卻一直搞不懂它。
了解歷史的人都知道,早在兩千多年前,我們的祖先就已經開始探索光的奧秘。在封建時代,人們往往將光作為一種神圣的賜予,并不能正確認識這種自然現(xiàn)象。到了17世紀后,自然科學逐漸發(fā)展,一些科學家們也對光有了進一步的了解。
著名的物理學家牛頓是這樣解釋他所認識的光的。牛頓認為,光是由粒子構成,而只有由粒子組成,光才能遵循直線傳播的慣性規(guī)律。牛頓作為物理學界的代表人物,其提出的理論自然也被信奉為標準。因而長久以來大家都覺得光就是粒子。
但是隨著研究的不斷深入,光由粒子組成的理論逐漸被推翻。牛頓之后,不少科學家認為,其實光只一種波。因為雖然光是粒子能解釋光直射的原理,但是卻不能解釋光的衍射和干涉現(xiàn)象。因此,在牛頓的基礎上,一些科學家認為,光為波會更符合。
然而問題又來了,如果光真的是波,那么光到底是電波、聲波還是其他什么類型的波呢?19世紀的時候麥克維斯提出了光是電磁波的觀點,后來普朗克提出量子論之后,光又被作為一種量子而存在。隨著人們對光研究的深入,最后確定,其實光即是粒子也是波,也就是說光具有波粒二重身份。
弄清楚了光的性質之后,科學家又迎來了另一個難題——那就是光源產生的動力到底是什么?宇宙中所有物質的構成都離開粒子,而光也不例外。電子會圍繞著粒子進行運動,當兩者互相靠近時,它們就會產生相應的能量,而這些被釋放出來的多余能量就形成了光。也就是說,光其實就是來自于基本粒子之間的運動。
以上所有的這些理論,都來自于現(xiàn)代科技對光的認識,但這并不代表著我們就可以對“光”的性質下定論。因為“光”還存在著許多的奧秘和難題需要我們去破解。
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