孟子曰：五百年必有王者兴 ， 其间必有名世者 。 在科学界 ， 两百年一般都会有一个大的变革 。 而彻底搞清楚光是什么的人 ， 就是鼎鼎大名的爱因斯坦 。 他在光电效应的实验发现 ， 光与实物微粒相互作用的过程中 ， 粒子性非常突出 。 于是光的波粒二象性呼之欲出 ， 在随后的双缝干涉实验中证实这种确定的猜想 ， 在转移能量时会表现出粒子的性质 ， 在传播的过程中体现出波动性 。
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这么说难免有点深奥难懂 ， 大家可以把光理解成“运载能量的波动” ， 波动也就是某种振动 。 声音是空气漂浮的振动 ， 海浪是水的振动 ， 地震是大地动摇的 。 那么光是什么振动呢?光是光的本身在振动 ， 专业的说就是电场和磁场的矢量在振动 ， 光线传播也就是交替的光矢量和磁矢量传播 。
我们所说的光一般都是指可见光 ， 它是有颜色的 ， 与能量紧密相关 ， 赤橙黄绿蓝靛紫 ， 能量依次升高 。 而电波 ， 红外线 ， 紫外线 ， x射线和可见光是一家人 ， 属于电磁波 。 那么光到底是怎么产生的呢?
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有人会问 ， 如果晃动微观粒子会产生光吗?可以这么说 ， 原子外的电子从高能级向较低能级跃迁时 ， 多余的能量差就会以光子的形式释放 。 数不清的原子产生的无数个光子汇聚 ， 就会产生光线 ， 被人的视网膜捕捉 ， 在大脑里面的视神经就会说：哦 ， 这就是光 。
“能量是能量 ， 粒子是粒子”二分法的局限性
近代理论表明 ， 能量和质量不可分 。 说得更纯粹一点 ， 所有东西都是能量!为什么有粒子 ， 是能量场的叠加相互作用产生的表现形式 。 量子场论中 ， 用场来解释物质如何相互作用 ， 特别是如何获得质量 。 并且爱因斯坦的相对论早就给出了质能方程 ， 暗示了能量和质量的相互转化 。
我们能摸到钞票 ， 不是说钞票作为一种物质很特殊 ， 仅仅只是因为我们和它之间有相互作用 ， 这种相互作用被你的经验确认为“摩擦力” ， 但其实其本质和我们“看到钞票”这个相互作用没有区别：看到钞票是是因为光的反射也就是电磁相互作用 ， 摩擦力也是电磁相互作用!所以触觉和视觉的物理本质其实是一样的 。
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“直着走路”的光也会拐弯?
有趣的是 ， 光虽然在均匀介质中总是沿直线传播 ， 但是会被引力所扭曲 。 这又是为什么?
这就要牵涉到广义相对论了 。 简单来说 ， “引力”是一种时空弯曲效应 ， 只是因为时空“变弯”了 ， 所以在其中的物质只能顺着时空走 ， “光”也是物质 ， 不得不亦步亦趋 。 爱因斯坦的场方程也早就说明了：决定时空如何弯曲的因素是这个时空内的质量和能量分布 ， 而能量和质量处于等价的地位 。
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结语
我们以光为知觉 ， 电子使光线跳舞 ， 光线又会电子起舞 。 光线是电子所处的微观世界给我们的信号 ， 我们所经历的几乎所有的现象都是微观世界光和电子的舞蹈 。 这么想来对光的尊敬不禁又加大了!
【能量|光的本质到底是什么东西？科学家解释后，茅塞顿开】“黑夜给了我黑色的眼睛 ， 我却用来寻找光明 。 ”我是理说万物 ， 你的私人科普顾问 ， 每日更新科学知识 ， 注重科学中的人文和精神关怀 ， 让“人”的意义凸显 ， 寻找生命意义 。 喜欢就来关注我哦 ， 在这个魔幻而又现实的世界里 ， 一起加油吧!
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