光速是全宇宙里最快的速度,这是物理学界的共识。
提问者似乎是要挑战爱因斯坦的相对论理论,但很显然,提问者连初中物理都没读过。
初中物理有透镜成像的原理。我们的眼球就是一个突透镜。我们之所以能看见外在物体,是外在的物体发出光线进入了我们的眼球,经折射后在眼底聚焦成像。很显然,光线进入眼球成像的速度,最多只能是光速,而不能超过光速,这一点,理解没有问题吧。
如果再考虑到眼睛里有液态水,光在眼睛里的传播速度必然是减慢的。这个初中生应该也可以理解吧。
再其次,外在物体在眼底里聚焦成像了,并不代表我们就看到物体了。眼睛仅仅是个感受器而已。真正能看见东西的,是我们的大脑——是位于后脑勺部位的视觉中枢。我们的眼底视网膜上,有数以亿计的视觉细胞,它们能感受到光线的强弱和颜色。并把光线的刺激转换为电信号,传送到视觉中枢。这个传导过程,是经过视神经先传到丘脑,换神经后再传到视觉中枢。视觉中枢把收到的电信号重新加工处理后,我们才能真正的看见外在的物体。这个传导和再加工处理的过程,约需时0.1秒,路线距离不过10厘米左右。还会觉得看见东西速度比光速快吗?
眼球~视觉细胞~视神经~丘脑~视觉中枢,任何一个部位损坏,人都会变成瞎子!
事实上,我们生活中有很多现象,就可以证明我们眼睛看见东西的速度远慢于光束。比如风扇的转动。风扇有三片叶片,风扇开始转动以后,我们看见风扇叶片变成四片、五片……无数片,如果速度再快,甚至看到风扇变成逆向旋转。这个现象就是我们的视觉速度比风扇速度慢造成的错觉。又比如,子弹出膛的速度约800~1000米/每秒,开枪时,我们能听见枪声,但没人能看见子弹怎么出膛的,是不是这样的?
风扇的旋转速度也好、子弹的速度也好,在超光速的视觉速度的眼里,都是蜗牛中的蜗牛。
假如视觉的速度真比光速还快,那么,人就可以清晰地看见光线的飞行过程:开灯时,光线缓慢地从灯泡里射出来的,再缓慢地照到千米外的墙壁上,我们可以轻而易举地测出所用时间30万分之一秒。但提问题的人,你觉得你拥有这个超能力么?
好好去搬砖吧!
上好的问题!我想,搞清视觉与光传的两个机制,对比二者的时间消耗,即可分出快慢。
分析“视觉机制”
看到物体的过程,是物体发出的可见光投影到视细胞而成像,然后刺激到脑细胞的视觉活动,是视过程与觉过程的串合。
分析“视过程”
假设视距离为d1,视时间为t1,视速度为v1。看物体,不是把眼光发送到物体,而是物光本来早已达眼球,好比射电望远镜原理。
因此,d1≈0,t1≈0,v≈∞。视速度几乎无穷大,视是一瞬间,视而不觉。视过程可以忽略不计。
分析“觉过程”与视觉时间
视信号,通过神经网络之生物电流,传到大脑皮层而映射出视觉图景。假设觉距离为d2,觉时间为t2,觉速度为v2。
电流的速度,应该比光速低很多 ,测量电流速度很难,只能通过逻辑推理,做一个估计。 被电源激发的核外电子的绕核震荡速度,远大于非激发速度(v=2.2e6m/s=0.0073c),不妨假设电子加速100倍,v=0.73c,这是瓶颈速度,决定电流的速度。注意到,电子对撞机可将电子强行加速到0.99c。
觉距离,是眼底成像到大脑皮层的距离,估计:d2≈0.01米。觉速度,是生物电流的速度,比光速略慢,估计:v2≈0.7c。觉时间:t2=d2/v2=0.01/0.7c=4.8e-10秒≈1ns,即:视觉耗时总是不超过“1纳秒”。
分析“光传机制”
光的传播机制,是光源角动量,激发真空场介质,被激发的场介质的量子集团(即光子)做径向有序的推涌。
根据麦克斯韦公式“c=1/√ε0μ0”可知,光子的推涌速度,只与真空场介质的电容率与磁导率有关。
我们看到的物体,要么是一个自发光源,要么是一个反射光源。它们所激发的光子,到达我们的眼睛,所消耗的时间,取决于光源与眼睛之间的距离与光子速度。
若光子在玻璃中传播,由于要与大量电子云碰撞发生康普顿散射效应,光的路径是弯弯曲曲的,这就大大延长了光程。因此,光子在玻璃之类的非晶体介质传播的“视速度”远低于真空光速。
估算物体的光传时间
假设只考虑光在真空或空气介质中传递,速度恒为“c”。
以太阳为例,日地距d3=1.5亿千米,光子耗时:t3=d3/c≈8分钟。显然:看很远的物体时,光传时间远比视觉时间长。
以显微镜为例,假设被测物体与目镜之间的距离:d4=0.1米。光传时间:t4=d4/c=3.3e-9s≈3ns,即:光源离我们越近,光传时间至少消耗大约“3纳秒”。
结论:视觉的耗时远小于光传的耗时。
物理新视野,旨在建设性新思维,共同切磋物理/逻辑/双语的疑难问题。
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