本
文
摘
要
在人类科学发展史上,出现了很多物理学大佬,排名前两位的非牛顿和爱因斯坦莫属,他们都提出了革命性的科学理论,牛顿的经典力学直到今天仍旧统治着我们的世界,而爱因斯坦的相对论更是打破了人们几千年来的传统思维模式,给了我们一个全新的时空观。
那么排名第三位的物理学大佬应该是谁呢?
很多物理学家有资格去竞争,但我们决不能忽视他的存在:麦克斯韦。某种程度上讲,麦克斯韦和牛顿爱因斯坦同等伟大,因为正是麦克斯韦统一了电磁学,他提出的麦克斯韦方程组堪称世界上最美的方程。
而今天我们所说的光,其实也是电磁学的一部分,因为光的本质就是电磁波。我们通常所说的光,指的是可见光,而电磁波谱范围很广,可见光只是电磁波谱很狭窄的一段。
那么,物体为什么会发光呢?
科学家们研究发现,任何温度高于绝对零度的问题,都会不断向外辐射电磁波(也就是发光)。而我们知道,任何物体的温度都不可能达到或者低于绝对零度。所以万物都在发光,只不过很多物体发出的光并不是可见光,所以我们肉眼看不到。
比如说,人体时刻都在向外辐射红外线电磁波,我们的肉眼看不到红外线,需要红外线眼镜才能看到。
即使是黑洞这样的宇宙怪物,也在辐射电磁波,辐射的过程被称为“霍金辐射”,是由霍金提出来的。
在我们固有印象里,只有温度很高的物体才会发光,事实上并不是这样的,只要有温度就会发光,只是发出的光是不同的电磁波段而已。
温度低的物体辐射的电磁波长比较长,能量也就比较小。温度高的物体辐射的电磁波长更短,能量也会更大。
比如说我们的太阳,由于温度较高,辐射的电磁波主要是可见光和紫外线,地球大气层的二氧化碳和臭氧会吸收不少紫外线,剩下的紫外线会直接到达地球。而地球表面温度更低,辐射的主要是微波,我们肉眼看不到。
对于我们比较关注的可见光,详细说一下。在可见光波段,物体的温度越高,发出的光就会越偏向蓝色,也就是会发出蓝色或者紫色火焰。当温度更高的时候,就会辐射出我们看不到的紫外线电磁波。
如果温度变低,会发出红色的光,通常我们看到的更多的就是红色的火焰。而如果温度更低,就会辐射出我们看不见的红外线电磁波,比如说人体辐射的就是红外线电磁波。
除非物体的温度达到或者低于绝对零度,否则物体就会一直发光(辐射电磁波)。而低于绝对零度是物理学不允许的!