當我們認識世界的層次不一樣了,那么處理事情的方式也就不一樣。這似乎是一句充滿哲理的話,同樣適用于通信行業。
我時常覺得人的學習速度要越來越快
才可以穿過漫長的陰霾區
古代的人們對事物的認識還停留在表層,人們不知道電磁波的傳遞形式。所以只能通過顏色,煙霧,刻字等這些表層的現象傳輸信息。那時候經常是“家書抵萬金”。因為得到遠方親人的信息實在是太難得了。
圖片來源:http://www.sohu.com/a/190200613_562249
19世紀中葉以后,德國物理學家赫茲發現了電磁波。之后人們也慢慢認識到各種射線,微波、可見光的本質都是電磁波。正因為人類認識物質的層面由普通的聲波到了電磁波,慢慢的人們基于電磁波的特性發明了無線電、有線電視、手機、無線網絡。也可以說電磁波引導了后來通訊界幾百年的發展。
正如現實生活中的很多事物一樣,人們不理解是因為不能直觀的看到它。或者看到的只是一個假象。比如:眼前的經歷可能只是暫時的,可能你現在還不明白其中真正的奧義。
正是因為人們也看不見無處不在的電磁波的具體傳播形式,所以認識它才花了上千年。其實可以說電磁波就是變化的電磁場在空間的傳播。
1865年,James Clerk Maxwell建立了他的“交變電磁場理論”,即變化的電場產生磁場,變化的磁場產生電場,這本是經典電磁學普通的電磁感應現象,但他將這種現象推廣到“電磁感應傳遞”中去后,指出:開放LC振蕩電路會發出一種叫“電磁波”的東西,它可以傳遞LC振蕩電路所發射的能量,這就是他赫赫有名的“電磁波理論”。
麥克斯韋像。(來源于視覺中國網)
大部分的光學現象可以很好地用經典的麥克斯韋電磁波理論進行解釋,而無須量子的觀點。物理學家們已經開始研究亞波長尺度的金屬特殊結構內的光學現象。但是,無論將金屬的特殊結構尺度做得多么小,使其遠遠小于光的波長甚至處于納米量級,其光場的特性都可以用經典的麥克斯韋方程組正確并且完整地描述,而無須借助量子光學。
圖片來源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b618eef0102won5.html
然而,還有一小部分光學現象是“電磁波理論”解釋不了的,比如“激光理論”中涉及光子的發射與吸收的一些實驗現象。這些實驗現象就要用光子理論來解釋。
那么什么是光子?說實在這個問題很難被定義。因為提出光子的是愛因斯坦,但是愛因斯坦自己也搞不明白什么是光子。愛老爺子在1951年這樣寫道:
翻譯過來就是:
“什么是光量子?50年來我一直在認真思考著這個問題,可是哪怕連一步都沒有接近答案。“
圖片來源:http://m.sohu.com/a/236628909_418353/?pvid=000115_3w_a
愛因斯坦在1955年就去世了,也就是說他研究了一輩子也沒有弄明白什么是光子。
你對光子的性質了解越多,你就越會發現愛因斯坦絕不是在開玩笑。光子的性質實在是太讓人費解了。
我們都知道電磁波是光的另一種叫法。不過這里說的是廣義的光,而不是說的可見光(波長380~760nm)。
如果你再仔細想想,就會發現光子是個很奇怪的東西。光子是攜帶電磁波能量的點粒子,但是由它組成的電磁波卻能彌散在空間中。
我們想象中的在空間中振蕩的電磁波,其實不過是一個個光子的飛行;但電磁波卻能繞過與其波長相近的障礙物前進,比如無線電波就能繞過大樓傳播,那么光子是怎么從大樓中通過的?繞過去還是穿過去?
如果是繞過去,那這些粒子是如何判斷前方有障礙物并從直線飛行改成繞射的?
電磁波的傳播速度和光子的運動速度相同,都是光速c(約30 萬km/s),如果光子發生繞射而電磁波還在以光速傳播,那么光子在繞射時豈不是超過了光速?
如果是直線穿越,光子是如何保證不被吸收的?
目前,光是信息的載體這個假設依然成立(由于量子超距物理還沒有能夠提供確切的證據證明超距作用的存在。所謂的量子超距是指信息的傳播跨越了距離的限制,但是到目前為止,只有疑似的證據),不過隨著我們對事物認識得更加透徹,對事理的分析能力越來越強,一切我們不理解的現象和模糊的概念都會更加清晰可見,對信息的獲取和處理方式也會有著翻天覆地得變化。就比如我們認識到了中微子,以后就有可能有中微子通信的發生。
-
振蕩電路
+關注
關注
18文章
510瀏覽量
99840 -
光學
+關注
關注
4文章
794瀏覽量
37216 -
電磁波
+關注
關注
21文章
1483瀏覽量
54637
原文標題:什么?愛因斯坦也有搞不清楚的物理現象?
文章出處:【微信號:bdtdsj,微信公眾號:中科院半導體所】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
單片機空間電磁波干擾
5G電磁波
電磁波的什么讓通訊更通暢
電磁場的左性電磁波是怎么產生的?
電磁波的應用教程詳解
電磁波是如何產生的_電磁波由什么組成_電磁波對人體的危害
電磁波輻射對人體影響_電磁波輻射的原理_如何防止電磁波輻射
電磁波如何產生
電磁波極化及其應用
電磁波輻射對人體影響
如何隔離電磁波

評論