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現在的儀器可以把電子轉化為光子嗎?燈泡是嗎?為什么
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看到有一個童鞋問了這么一個問題:現在的儀器可以把電子轉化為光子嗎?為什么。

這還真是個有意思的問題,我看了一下其他朋友給出的回答,有人說“系不系傻,燈泡不就是把電子變光子么”。

還真不是,在這個過程中確實出現了光子,但是電子并沒有減少,這并不是電子本身變成了光子,而是“電子的運動”變成了光子

能量守恒控制的領域

能量守恒定律為什么經典?因為我們在分析多種復雜的物理現象時,常常會因為過程太過復雜而而陷入困境。但能量守恒就是這樣一種神奇的存在,在應用了它之后,我們只需要在初始狀態時確定好數據,在狀態結束時再確實好已知的數據,就可以算出本來不可能計算的數據。

這個宇宙的運行遵循著一些固定的規律,我們將物質間的相對運動,場的激發關系間的變化稱為能量,能量有很多不同的形式,它們之間也存在復雜的相互轉化。但是非常幸運,它們中存在一個理性的關系——總量不變。這一結論既符合哲學的美感,也與我們期待的宇宙相似,是一件像童話一般美好的結局。

燈泡發光的過程也是如此,我們能看到光是因為鎢絲被加熱到了4000℃以上,高溫讓原子劇烈地振蕩,軌道上的電子也會因此獲得能量,飛躍到更高的軌道上,這被稱為“電子躍遷”,同樣,電子軌道有上也有下,當電子回到低軌道時,會釋放能量,這些能量也就是光

高溫有很多來源,比如火就是最常見的方法,而鎢絲上的溫度則是來源于電流受到的阻力,也就是電阻。導體對電子的移動存在阻力,電子與原子相摩擦碰撞會失去動能,動能被原子獲得,在晶格間振蕩,也就是熱能

電能的本質是電場的變化引發的電子移動,電子是動能的載體,但不是動能本身,這個過程中并沒有損失一個電子,電子自然也就沒有變成光子。

香蕉物理實驗

如果想要讓電子變成光子,其實就是要讓一個有質量的物質變成一份純粹的能量,這已經突破了能量守恒定律所能約束的范圍了,這種現象被稱為質能轉化,是在110年前由愛因斯坦提出的偉大理論。

那么電子如何能變成光子呢?需要很復雜的設備嗎?是不是非常的可怕,一但發生會怎么樣?

其實每個人都可以做到,而且在家就可以,成本大概幾塊錢,不信你可以試試。

請按以下步驟操作:

1、到離家最近的市場

2、找到一家水果店

3、買一支香蕉(通常老板不會一支一支的賣,不過如果你在日本,就可以輕松解決)

4、將皮剝掉,把香蕉芯抓在手上

5、碾碎它覆蓋你的手掌

好的,實驗已經開始了,現在你的手掌上大約每過1小時50分鐘就有一個電子變成了光子!

停停停!不要打臉……

我真的沒有耍你!香蕉富含鉀,而自然界的鉀有含有放射性同位素鉀-40,它比元素同期表上的鉀多了一個中子,大約占總鉀量的0.0117%。

反物質與光子

鉀-40有一定概率發生β衰變變成氬-40或鈣-40。鉀是第19號元素,原子核內有19個質子,而氬是18號,鈣是20號,如果是變成鈣-40,就要將一個中子變成質子,釋放一個電子與一個中微子,如果是變成氬-40,則需要將一個質子變成中子,釋放一個正電子與一個中微子

等等……正電子?電子還有正的嗎?

沒錯,這是真的,宇宙中確實存在正電子,但是它的含量極少,只有在特殊元素的β衰變過程中才會檢測到。

正電子屬于一個讓所有人都為之一震的分類名:

反物質……

是的!現在看看你的手掌,現在你正握著全宇宙中最強大,最可怕的能量來源之一。

反物質與正物質相遇會怎么樣,相信不用我說你們也能一口說出那個無比帥氣的詞:

湮滅……

是的!它們的形式會瓦解,變成純粹的能量

那是什么能量呢?是光子

那個你手心的正電子會與你手上的一個電子相遇、湮滅,變成兩個光子,消失在能量流動不息的世界中。

在那一瞬間,有一個可能已經存在了137億年的電子永遠地消失在這個宇宙中……

不過沒必要為它傷感,這一切都是宇宙的安排,哈哈哈哈

讓你沒想到的是我們一直活在一個如此奇妙的宇宙中,如果沒有人類文明的出現,這樣的秘密只能作為支持宇宙運行的規則永遠地埋藏下去

贊美科學,再一次!


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