宇宙中的万物都在运动|光子是怎么加速到光速的?

宇宙中的万物都在运动|光子是怎么加速到光速的?】宇宙中的万物都在运动 , 人类在睡觉的时候身体内的器官仍然在工作 , 就算一块石头看似是静止的 , 其实它也在跟随地球一起运动 , 宇宙不存在真正的“静止” , 物体运动的速度有快有慢 , 而最快的速度就是“光速” 。
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299792458m/s , 这就是宇宙的“速度”极限 , “最快速度”这个概念有些难以理解 , 在我们的常识中 , 只要能量足够 , 就可以让物体运动的速度越来越快 , 最近几百年人类的交通工具就是在科技的改变下不断升级 , 速度不就在慢慢提高吗?
人类现在创造的飞行器或者交通工具 , 距离光速还差得很远很远 , 在我们熟知的尺度中认为速度可以无限增加是一件很正常的事情 , 就像是对于一个蚂蚁来说 , 它很难知道地球有多大 , 在蚂蚁的眼中地球就是“无限大”的 , 而实际上地球有一个确切的大小 , 现在的人类探索宇宙 , 就像是蚂蚁探索地球一样 , 只能在有限的范围内移动 , 同时探索能力有限 。
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光速 , 就是速度的极限 , 就算我们有无限大的能量 , 也不能让一个有质量的物体达到光速 , 那么问题来了 , 光本身是怎么达到光速的呢?光子经历了怎样的加速过程?
光和光速
光子 , 是一种基本粒子 , 也可以被称为“光量子” , 量子的概念是最小并且不可再次分割的物理量 , 光子就是光的最基本组成单位 , 它是一种规范玻色子 。 宇宙中的基本粒子可以分为两种:费米子和玻色子 , 光子是典型的玻色子 , 和光子对应的是电子 , 典型的费米子 。
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费米子和玻色子有什么区别?
基本粒子是组成我们这个宇宙最基本的单位 , 比基本粒子更小的存在是没有任何物理意义的 , 我们的物理学只能描述“普朗克尺度”内的存在 , 比普朗克尺度更小的物理量会失去意义 , 换句话来说我们的物理学无法描述更小的存在了 。
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费米子是组成我们这个物质宇宙的基本粒子 , 电子 , 质子 , 中子都是费米子 , 我们可见的物质都是由各种费米子组成的 , 而玻色子是“传递相互作用”的粒子 , 费米子负责组成物质 , 玻色子负责传递物质之间的各种相互作用 , 费米子是半分数自旋 , 玻色子是整数自旋 , 费米子用波函数表示 , 玻色子用“玻色子场”来表示 。
作为一个标准的玻色子 , 光子的使命是传递“电磁相互作用力” , 各种各样的电磁波和电磁辐射都是由光子来传递的 。 光子最大的特点之一就是“静止质量为零” , 实现光速的唯一要求就是该粒子的静止质量为0 , 目前发现的静止质量为0的粒子有“光子”“胶子”还有没有被证实的“引力子” 。
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胶子是传递夸克之间强相互作用力的玻色子 , 但是在宇宙中不存在自由胶子 , 所以我们先不做讨论 , “引力子”是一种假想中的玻色子 , 宇宙中存在四种基本力 , 除了引力之外我们都可以用量子理论来解释 , 只有引力是一个例外 , 研究量子理论的科学家肯定想让量子力学成为一个更完善的理论 , 所以提出了宇宙中还存在一种没有被发现的“引力子” , 引力就是两个物体交换引力子时产生的 。