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光速是宇宙中物质与信息的最高速率,但就是如许「最高的速率」,打在人体上,却几乎没有感觉。这是为什么呢?7 c6 @4 e2 o/ B) F4 ~
这是因为光子的动量非常低。所谓动量,在平凡物质上,就是速率乘质量,比如1kg的物体,速率是1m/s,那么动量就是1kg m/s。光子质量为零,但仍旧有动量。$ B, ?8 ]1 j% ?$ q1 X, q+ h
光的动量是P = h / lambda,lambda就是光的波长,而h是普朗克常量。8 D3 V" y) D6 L# Z% ~9 ?
波长越短的光,颜色越偏向紫色,更短则是紫外线、乃至伽马射线。而它们的能量也随着波长的紧缩而增加。- |4 y1 ?# I" y
从前面的公式可以看到,波长越短的光,动量也越大。% l: {3 v) k" w- L
而根据牛顿定律,力是动量的变化率(这是严格的界说,中学课本中的F=ma是简化情形)。比如如果在一秒钟内,动量变化了1kg m/s,那这个物体就收了1N的力。所以我们如果知道单元之间内,有多少光子打到人的外貌,并假设这些光子的动量都消散了,那就可以盘算人所受到的光压。3 n# e1 n0 t% [6 i
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这个力非常之小,100瓦的光照到身上,也只会有5.3x10^-8N的力,人体根本感觉不到。不过这个力仍旧可以用来推动航天器,比如「光帆」,就是利用光压来作为动力。
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