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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)象嗎?
當(dāng)光沿直線均勻傳播時遇到不透明的物體,便會產(chǎn)生投影,就是我們所說的影子(一種光學(xué)現(xiàn)象)。
新華科普曾發(fā)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(xiàn)象,并不是實際存在的物體。
影子會減輕物體重量嗎?
根據(jù)量子力學(xué)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(dāng)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(fā)生改變,進(jìn)而改變光的能量。
因此,當(dāng)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??梢哉f,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(guān)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(dāng)A物體上投射了B物體的影子時,說明本應(yīng)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(chǎn)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(guān)于太陽帆的設(shè)計都是有著重要意義的。
其一,發(fā)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(yīng)的影響。在宇宙中,電磁波輻射的增強(qiáng)會使得光子的推動效應(yīng)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(qiáng),那么探測器的飛行就會偏離原來的軌道,導(dǎo)致探測器不能夠準(zhǔn)確到達(dá)預(yù)定地點。
其二,光子推力效應(yīng)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(jìn)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(dá)到前進(jìn)的目的。
科學(xué)家們認(rèn)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?;蛟S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。