光是天文学家解读宇宙故事的方式

我们对宇宙的几乎所有了解都是通过穿越遥远距离的光子来传达的

来源:科学美国人

光子是奇怪的小动物。

它们可以像波一样运动。它们可以像粒子一样运动。它们是力的微小信使。它们是能量的载体。

但最重要的是,它们是光。当你想到光时,你会想到光子。所以从字面上讲,当你环顾四周,看到任何东西时,你的眼睛会探测到由诸如计算机屏幕或灯之类的物体发射的光子,这些光源发射的光子会从其他物体反射回来,或者光子会消失——这是由于某些东西在太空中吸收或阻挡了它们。正因为如此,我们对深空物体的了解几乎都是因为光。

任何东西, 消失

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光子的另一个特点是奇怪——非常非常奇怪。

奇怪 非常

在许多方面,它们的行为就像波浪,类似于海滩上或浴缸里嬉戏时的波浪,有波峰和波谷。波峰之间的距离称为波长,波的振幅(实际上是其强度)是波谷和波峰之间的高度差。在声波中,这与声音的音量有关。而在光中,它与光的强度有关。

在其他方面,光子就像亚原子粒子一样,可以具有动量、自旋等。很难理解光可以同时是波和粒子,但量子力学在这方面非常奇怪(这也是它花了很长时间才被科学家接受为现实的良好模型的一个重要原因)。然而,这些属性定义了光,它们反过来又告诉我们很多关于发射或反射光的物体的信息。

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