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(2016-01-19 08:22:16)
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分类： 都市冰川与美学 |
2016.01.19
光子意识
为什么光子没有质量却有能量？
为什么光子能引起电子移动形成电流供电？
为什么光子能产生光合作用营养植物而使之生长？
关于光子，有太多的为什么。
意识若光。或许意识本身就是光。人们常说，灵光一现，疑问自消。大致指的就是这个意思。
从意识的角度解答不了关于光子的疑问。意识比较光子，更加不可思议、深不可测而不可捉摸。反过来若能解答光子的疑问，应该能帮助理解意识的不可捉摸。
对光子有了一次深度追究。直接追究到了2000年前的希伯来人的巴卡斯。结果，产生了一系列对光子更多的为什么。
反复告诫自己：对科学、对宗教，对世间任何事件，千万不要太过于深究。遇到什么，便随顺它们，它们说什么，就信什么。
对于光子，坚守了这个告诫。只是追问了关于光子的许多为什么，但没有执意去追寻它们的答案。佛经上说：
意识若是达不到分辨微细意识的境界，对于微细物质便不可能分辨清楚。仅仅是顺随光子从光源出发直达它抵达的目标，看了一个究竟。当然还得站在巨人的肩膀上。爱因斯坦正是最高的巨人之一。光电效应是对光子追究最大的贡献，不仅使他获得了诺贝尔物理奖，而且使我们这些想看光子一个究竟的人找到了捷径。不过，爬到像爱因斯坦这样一类巨人肩膀上谈何容易？能闻其大名，兴趣其高论就心满意足了。
看完了光子，再来想象意识。猜想：
1、意识不是连续的，是一段一段地组合。每一意识段非常微细，以致于无法被分辨。
故常常以意识流呈现。
2、最微细的意识也有能量。意识的速度越快，能量越大。当意识速度接近光速时，意识能量最大。
3、意识能量的作用是碰撞星罗棋布的体内细胞，释放细胞信息，激发更大能量。细胞若原子中的电子，分布在不同能量带上。受不同意识能量触碰，在能量带之间将由高向低实现跳跃，因而释放储藏信息。
4、当意识飞快运转，意识对象与意识合二为一。此时意识不为意识，宛若静止。
附录：光子轨迹
（摘编自网络中外公开素材）
1、光的研究史：
光子也是传递电磁相互作用的基本粒子，是一种典范玻色子。玻色子是在相互作用中不守恒的基本粒子。量子场论表明，粒子之间的基本相互作用是通过交换某种粒子来传递的，即基本相互作用都是由媒介粒子传递的，这类媒介粒子统称为规范玻色子。玻色子包括胶子-
强相互作用的媒介粒子，它们具有整数自旋（0，1，……），它们的能量状态只能取不连续的量子态。
3、光子产生：光具有波粒二相性，是一种以电磁波形式传播的特殊粒子——光子，由光源产生，被各种物体反射、折射进入人眼，并被感知，所以我们才能看到周围的景物。一种光源是自然光源如太阳。另一种光源是人造光源，如电灯。
4、光波基本特性 (光的波动性)：
1）波长
2）波的频率(f):
介质中各质点振动的频率都等于波源的振动频率，单位是Hz．
3）波速
4）相互关系
5、光子能量（光的粒子性)
:
6、光子质量
动质量可按由相对论推导出的上述公式计算。随光子速度增加而增加。光子再真空中速度即为光速。
另，根据E=mc^2,
m=E/c^2=hv/c^2, 好像也可以计算光子质量？
7、光电效应
原子都是由原子核和核外电子构成，电子在自己的固定轨道上绕核旋转。根据能量最低原理，电子总是首先填充能量较低的轨道，处于稳定的基态；当获得一个额外能量，使它能够争脱核的束缚时，便可向高能量轨道跃迁，处于不稳定的激发态。此时该电子可通过向外辐射光子的形式降低自身能量回到基态。照射光子的能量正好等于两个轨道能量之差。例如，钠原子核外有11个电子，分布在3个轨道上，最外层只有1个电子，称为3S电子，当它受到外界激发而发生跃迁时，会释放出波长为580纳米的光子，正好处于黄色可见光的波长范围。
8、光谱： 1666
年，英国物理学家牛顿做了光学色散实验，他用一束太阳光在暗室中通过一个棱镜，在棱镜后的屏幕上看到了红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫七种不同的颜色依次排列在屏幕上，形成一条彩色的谱带，称之为光谱。原理：不同频率或波长光线对同一棱镜材料的折射偏析角不一样。
光是电磁波，作为能量的一种传播方式，光能E =
hυ（υ—频率），即波的能量与频率成正比，不同频率的波具有不同的能量，可见光中紫色光的能量最高，红色光的能量最低。
激发原子最常用的方法是加热，当用喷灯加热一块马蹄铁时，它会随着温度的提高先变成红色，达到足够热时会变成白色。这是由于红色光的能量最低，少量的热量就可将电子激发到一个最临近的高能轨道，回归时便释放出能量较低的红光。继续加热，受激发的电子数目增加，跃迁到不同的轨道，回归时释放出不同能量的可见光，相互叠加便成为白光。利用这种原理，人们用不同的方式产生热，再激发不同的元素，制造出各种形式和色彩的灯。
9、光谱型式及原理：
1）基本形式：可分为连续光谱、发射光谱和吸收光谱三种类型。其中，连续光谱属于发射光谱中的一种。
2）基本原理
透射：光在传播过程中如果遇到这样一种物质，其电子的激活能远远高于或远远低于光子的能量，所以不吸收任何光子，光可以毫不受影响地穿过，这就是光的透射。不过由于能量不同，一种物质对某种光是透明的，对其他光可能就是不透明的。例如高频的γ射线和x射线能够很容易的穿过玻璃，而低频的紫外线和红外线却被挡在一侧，这样就可实现对光的过滤。为了得到很好的单色光，许多光学仪器都使用滤波片，应用的就是这一原理。
吸收：与透射情况相反，当光波的能量与材料电子的激活能相近时，光子便会被电子吸收，使之能量升高，摆脱核的束缚，并通过碰撞将部分能量传给原子核，加剧核的运动，使物体的宏观温度上升。冬日穿深色服装就是为了最大限度的吸收太阳光，达到保暖的目的。
反射：不同材料的原子核对核外电子的束缚也是不同的，很多物质例如各种金属、玻璃的电子受束缚都比较弱，尤其是最外层电子，可以自由移动。此类电子吸收入射光子的能量之后运动加剧，并不把能量传递给临近的原子核，而是将能量以与光的形式反射出去，并与入射光的频率相同。人们从镜子中可以看到一个与实际完全相同的像，利用的就是这一原理。
折射：入射光的频率接近电子的本征振动频率时，会深入物体内部，引起电子的微小振动，将能量传给原子核，核再使光波以原来频率透出物体，但这个过程需要一定的时间，使得光同时在介质和空气中传播。由于速度不同，会在界面处形成一个折点。雨后彩虹的出现，就是大气对阳光折射形成的。
9、颜色现象
在任何时候太阳光都是有颜色的，光呈现无色白光是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这七种颜色的光叠加的结果。由于七种颜色的光的频率不同，相对玻璃的折射率不同，拿一个棱柱形的玻璃放在阳光下就会看到类似彩虹的七彩光，可继续使之通过另一个棱柱，这七彩光又会合成一线白光。红光和蓝光叠加会呈现红紫色，红光和绿光叠加会显示黄色，绿光和蓝光叠加会显示青色。而黄色和蓝色，红紫色和绿色，青色和红色分别叠加都会得到白光。
光的频率不同，使人感觉到各种不同的颜色。就像频率过高或过低的声波人是不能感觉的那样，频率过高或过低的光波，人也是无法感觉的。能使人看到的光波，只是光中的一部分，叫做可见光。人眼对不同频率的电磁波感觉不同，有感觉的叫可见光，没感觉的叫不可见光，感觉发红的叫红光，感觉发蓝的就叫蓝光。对可见光而言，单个光子携带的能量约为4×10-19焦耳，这样大小的能量足以激发起眼睛上感光细胞的一个分子，从而引起视觉。
人们之所以看到某个物体的存在是由于该物体将光折射入人眼，并被其感受的结果，因此我们可以通过某些方法在物体折射光的时候，使之吸收某些特定的频率，这样到达人眼的只剩下了白光中的一部分，它们相互叠加就会显示出不同的颜色。油漆和染料就是利用这个道理，吸收某些频率的光，使物体在人眼中呈现不同的颜色。还有绿叶之所以呈现绿色也是由于叶片内的叶绿素能够吸收阳光中的蓝光和红光的结果。
物体颜色规律：物体颜色由光决定
1、无色，透明，透过所有颜色。
2、有色，透明，相同透过，不同吸收。颜色取决于它透过的色光。
3、有色，不透明，反射相同，吸收不同。颜色取决于它反射的色光。
4、无色，不透明，反射任何颜色。
5、黑色物体，吸收所有颜色。
6、白色物体，发射所有颜色。
10、星系红移
星系离我们而去的时候光谱发生红移，叫做星系红移。
红移就是星体光源的频率不变的条件下观测点观测到的频率发生了变化。又叫多普勒效应。
1842年，著名的奥地利物理学家多普勒指出：声源相对观测者在运动时，观测者所听到的声音会发生变化。当声源离观测者而去时，声波的波长增加，音调变得低沉，当声源接近观测者时，声波的波长减小，音调就变高。音调的变化同声源与观测者间的相对速度和声速的比值有关。这一比值越大，改变就越显著，后人把它称为“多普勒效应”。
http://s7/mw690/001ldFUyzy6YGLhPnH8e6&690
多普勒效应不仅适用于声波，而且也适用于光波。一个高速运动的光源发出的光到达我们眼睛时，其波长和频率也发生了变化，也就是说它的颜色会有所改变。天文学家可以利用这一原理测量天体的运动，但是在一般情况下，天体相对于观测者的运动速度与光速相比是微不足道的，因此光源颜色的变化很难测定。
有了哈勃定律，天文学家通过观测星系的谱线红移量，求出星系的视向速度，进而得出它们的距离。例如，一个以1700公里/秒的速度远离我们而去的星系，其距离约1亿光年；一个以17000公里/秒的速度远离我们而去的星系，其距离约10亿光年。目前已观测到的最远星系，正以与光速相差无几的速度远离我们而去，其距离达100多亿光年。
http://s10/mw690/001ldFUyzy6YGzCCKwxe9&690
2、光子来源:
在经典物理学上，粒子理论认为光是由一个个独立的光子构成的。到十七世纪晚期Christian
Huygens提出了波动理论，认为光是一种特殊的波而不是粒子集合。1807年Thomas
Young又用光的衍射行为进一步证实了这一理论。1905年爱因斯坦提出了著名的光电效应，认为紫外线在照射物体表面时，会将能量传给表面电子，使之摆脱原子核的束缚，从表面释放出来，因此爱因斯坦将光解释成为一种能量的集合——光量子。随着光量子概念被广泛接受和应用，1926年正式命名为光子。后人又将这一理论进一步深化，创建了量子物理，认为一切物质都具有波粒二相性，只是二者所占比例不同，所以光既是一种波，同时又是由一个个光子所构成。但光作为一种独特物质，它的波动性还是占主要方面。光子就是指光线中携带能量的粒子。
http://s3/mw690/001ldFUyzy6YGCG2qPM42&690
光子撞击原子，使电子跳跃在能量带之间，释放出光电子。其光子能量、电子能量带和光波波长分布的关系，从H元素光谱分析中，可窥见一斑：
星系是巨大的恒星集团，但由于它们离我们非常遥远,每个星系往往只能在大望远镜拍摄的底片上看到一个微弱的光点。第一个观测和测定星系光谱的天文学家是美国洛韦尔天文台的斯里弗。l912—1925年，他拍摄了40个星系的光谱照片，除了两个星系外，其余都呈现波长偏长的多普勒频移，即向光谱的红端位移，所测得的离去速度高得惊人，最高达5700公里/秒。
1929年，美国天文学家哈勃发现，在宇宙空间不仅几乎所有的星系都具有谱线红移现象，而且还存在着星系的红移量与该星系的距离成正比的关系，也就是说，越远的星系正在以越快的速度飞驰而去，这被称为哈勃定律。
对星系红移的真相，目前无人能解释清楚。如果支持宇宙大爆炸假说，一般认为，星系红移是由于宇宙处于膨胀状态引起的。
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