小伙伴們可能都聽過“如影隨形”“形影不離”這些詞語那么,像“尾巴”一樣跟隨我們的影子是不是也像“動物的尾巴”一樣具有重量呢?
在陽光底下,人們經常可以看到物體的影子,這些影子無處不在。
然而在面對影子時,有人卻提出疑問影子真的是一種現象嗎?影子難道就沒有重量嗎?今天我們就來了解一下~
影子真的是一種現象嗎?
當光沿直線均勻傳播時遇到不透明的物體,便會產生投影,就是我們所說的影子(一種光學現象)。
新華科普曾發文稱,影子其實并沒有重量,影子只是一種可以說明物體透光能力的現象,并不是實際存在的物體。
影子會減輕物體重量嗎?
根據量子力學的理論,光能夠攜帶一定的動量和能量。在真空中,光的動量大小與能量大小成正比。
當光照到某個物體上時,這個物體會吸收或者反射光,這個過程使得光的動量發生改變,進而改變光的能量。
因此,當物體被光照射時,物體會受到光的力,我們將這種力稱為光壓。可以說,我們在沐浴陽光的同時,也在承受陽光給我們的壓力,只不過這個壓力的大小可以忽略不計。
關于被影子投射的物體重量減輕的問題,我們可以這樣理解:當A物體上投射了B物體的影子時,說明本應照在A物體上的光被B物體擋住了,而B物體為A物體承受了一部分來自光的重量,因此A物體的重量變輕了。但是,正如我們在一般條件下很難感受到光壓一樣,A物體減輕的重量也是微乎其微的。
研究光子推力的意義
那么研究光子推力到底有什么意義呢?畢竟就算是大幅度的太陽光子對地球產生的推力也完全可以忽略不計。
其實是有意義的,對宇宙探測器的飛行以及人類關于太陽帆的設計都是有著重要意義的。
其一,發射宇宙探測器到太空中,除了要考慮宇宙射線對探測器的影響,也要考慮光推動效應的影響。在宇宙中,電磁波輻射的增強會使得光子的推動效應更加明顯,而這對于宇宙探測器的飛行有著很大的影響,一旦光壓過強,那么探測器的飛行就會偏離原來的軌道,導致探測器不能夠準確到達預定地點。
其二,光子推力效應是太陽帆的主要動力,事實上太陽帆是一種借助光壓來前進的宇宙航天器,主要是借助其表面的薄膜光帆來反射太陽光達到前進的目的。
科學家們認為,太陽帆很有希望成為在太陽系外遨游的航天器,其在小行星探測、太陽極地探測及空間碎片清除等方面均有廣闊的前景。或許未來我們會看到,在浩瀚的宇宙中,一架乘光而行的探測器向著無垠的深邃堅定地前行。
來源: 西安科普、新華科普