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(yè)。
我時常覺得人的學(xué)習(xí)速度要越來越快
才可以穿過漫長的陰霾區(qū)
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(xiàn)象傳輸信息。那時候經(jīng)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(xué)家赫茲發(fā)現(xiàn)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(zhì)都是電磁波。正因為人類認識物質(zhì)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(fā)明了無線電、有線電視、手機、無線網(wǎng)絡(luò)。也可以說電磁波引導(dǎo)了后來通訊界幾百年的發(fā)展。
正如現(xiàn)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?;蛘呖吹降闹皇且粋€假象。比如:眼前的經(jīng)歷可能只是暫時的,可能你現(xiàn)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(chǎn)生磁場,變化的磁場產(chǎn)生電場,這本是經(jīng)典電磁學(xué)普通的電磁感應(yīng)現(xiàn)象,但他將這種現(xiàn)象推廣到“電磁感應(yīng)傳遞”中去后,指出:開放LC振蕩電路會發(fā)出一種叫“電磁波”的東西,它可以傳遞LC振蕩電路所發(fā)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(wǎng))
大部分的光學(xué)現(xiàn)象可以很好地用經(jīng)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(xué)家們已經(jīng)開始研究亞波長尺度的金屬特殊結(jié)構(gòu)內(nèi)的光學(xué)現(xiàn)象。但是,無論將金屬的特殊結(jié)構(gòu)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(jīng)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(xué)。
圖片來源:http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b618eef0102won5.html
然而,還有一小部分光學(xué)現(xiàn)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(fā)射與吸收的一些實驗現(xiàn)象。這些實驗現(xiàn)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(zhì)了解越多,你就越會發(fā)現(xiàn)愛因斯坦絕不是在開玩笑。光子的性質(zhì)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(fā)現(xiàn)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(fā)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(shè)依然成立(由于量子超距物理還沒有能夠提供確切的證據(jù)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(jù)),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(xiàn)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(fā)生。
-
振蕩電路
+關(guān)注
關(guān)注
19文章
513瀏覽量
100441 -
光學(xué)
+關(guān)注
關(guān)注
4文章
829瀏覽量
37883 -
電磁波
+關(guān)注
關(guān)注
21文章
1498瀏覽量
55374
原文標題:什么?愛因斯坦也有搞不清楚的物理現(xiàn)象?
文章出處:【微信號:bdtdsj,微信公眾號:中科院半導(dǎo)體所】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
發(fā)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
比較電磁波和引力波
電磁場的左性電磁波是怎么產(chǎn)生的?
電磁波的應(yīng)用教程詳解
電磁波是如何產(chǎn)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(chǎn)生
電磁波極化及其應(yīng)用
電磁波輻射對人體影響
如何隔離電磁波

電磁波引導(dǎo)了后來通訊界幾百年的發(fā)展
評論