请问以太和光子有什么区别？恳求详细说明！

在爱因斯坦提出相对论以前，人们认为光具有波动性，即光是一种波，叫光波。既然光是一种波，那么光在真空中传播一定需要一种介质（波的传播需要介质），于是经典物理学家就提出“以太说”。他们认为宇宙空间中充斥着一种叫做以太的物质，它具有绝对静止，密度极小（几乎为0），硬度极大，完全透明等特点。但是这只是一种假设，那么如何来证明宇宙中确实存在以太呢？我们知道地球在宇宙中自转公转，光在以太（假设存在）中速度为C（约等于3*10^8），当地球以一定的速度V相对以太运动时，根据速度合成原理，在地球上的人们测量到的光速就有所改变了（C'=C+V或C'=C-V），如果能测量到这个速度的差别，那么就证明了以太的存在。1887年至后面的几年间，人们通过精密的“迈克尔逊-莫雷”的光的干涉实验却一直都测量不到这个速度的差别。20世纪初，爱因斯坦通过深入的研究，意识到以太是一个错误的时空观，于是他抛弃了以太的概念，建立了狭义相对论。从此物理学进入到了高速时代。所以说以太是一种假想的概念，而且是错误的假想。 现代物理告诉我们，光具有波粒二象性（波动性和粒子性），牛顿是光的微粒学说的创始人，但是麦克斯韦的经典电磁场理论揭示了光是一种电磁波。因此光的波动说就代替了粒子说。但不久后出现的光电效应（详见 http://baike.baidu.com/view/14336.htm?fr=ala0_1_1）却用波动性无法解释。爱因斯坦在发展了普朗克的量子概念后，第一个提出了光量子假设（光量子后来被称为光子）。对于光量子，爱因斯坦的解释是：光是不连续的，分成许多单元的，具有一定能量的物质，这些单元叫光量子。后来经过一系列的研究终于证明了光量子假设的正确性。至此，光的粒子性也被人们接受。

中微子和光子的区别是什么

一提到“光”，世人再熟悉不过了，可以说我们每天，不，应该说是每时每刻都在与“光”打交道。正因为有“光”的存在，我们才能看到多姿多彩的世界；正因为有“光”的存在，地球上的生命才能世代繁衍；也正因为有光的存在，我们才能 探索 宇宙， 探索 科学。

寻常中隐藏着非凡，万事万物皆非偶然。既然光与我们人类的生活如此的密不可分，与宇宙万物都存在着一定的联系，甚至是整个可视宇宙的支撑框架，那么研究“光”就非常有必要了，说不定光就是宇宙万物存在的根本，构成宇宙万物的终极单元。

我们且不去追寻“光”为什么会存在，因为这就像动画里的卡通人物，突然意识到它们为什么会存在一样，估计很难探究出个所以然来。但我们可以去研究已经存在并对我们如此重要的光的性质，去挖寻隐藏在“光”里的“宝藏”，也许它可以改变我们的整个世界。

如果问，光具有什么特性？也许大多数人能说出来以下几种：

光在均匀介质里以直线传播，光具有反射、折射、散射、干涉、衍射现象，光遵守光学的反射、折射定律，两束光在传播过程中相遇彼此不受干扰，光具有波粒二象性，光具有光电效应、光化学效应、声光效应现象，光速为宇宙中最快速度等。

如果追问：光是否还存在有其他特性？估计很多人会摇头或沉默了。接下来我们要探讨分析的就是科学界目前一直在争论、难以确定下来的光的另外三个不被常人所知道的特性。 探索 科学， 探索 宇宙，水木长龙与您继续我们的 探索 之旅。

该性质主要源于杨氏双缝干涉实验的延伸实验——单粒子双缝干涉实验——的推测。

一束光通过两狭缝可以在屏幕上形成干涉条纹，如果换成一个一个光子向两狭缝发射的话，屏幕上又会形成什么样的图案呢？

也许会有人说，那一定不会再形成什么干涉条纹了，因为单个光子不可能与自身发生干涉吧？！

然而实验结果却是出人意料的。随着一个个光子不断地发射出去（每次都等前面发射的光子落到屏幕上后才开始发射下一个光子），刚开始屏幕上不断出现的光子点似乎是毫无规律的一片散沙。然而随着不断增多的光子点的出现，渐渐地屏幕上开始呈现出有规律的干涉条纹出来。随着光子点的继续增多，屏幕上明暗相间的干涉条纹也变得越来越清晰。

实验结果令科学家不敢相信自己的眼睛：单个光子也能形成干涉条纹？难不成光子还会自己跟自己发生干涉？果真如此的话，它是怎么做到的呢？

科学家百思不得其解。最后有研究者给出了一个大胆的推测，认为，只有光子具有“无时性”，才能做到如此。

研究者对“光子无时性”推理的解释是：

假设对光子本身而言，并不存在时间效应，即并不受时间的约束的话，那么就等于光子可以在任一时刻（相对于我们现实中的时间而言）出现在宇宙的任何地方（光子的无时性同时也让距离失效了，即对光子而言，不存在距离感，也就是说“时空”对光子而言已经失去作用）。在同一时刻，能够出现在宇宙的任何地方，对于我们而言，也就意味着光子具有“分身术”。换句话说也就是，即使一个光子，在任何一个时间点（相对我们的时间而言），它都可以同时出现在宇宙中的每一个地方（顺便思考一下：如果该推理被检验正确，那么有没有这种可能——我们的整个宇宙实则只存在一个光子？）。

所以，由于光子具有“无时性”，无视时间的存在，可以同时出现在任何地方，所以在单粒子双缝干涉实验中，即使一个一个地向双缝发射光子，光子通过与自己的“分身”发生作用，照样可以在屏幕上形成相应的干涉条纹。

我们还是以单粒子双缝干涉实验中所遇到的某种奇异现象来探讨分析。

在单粒子双缝干涉实验中，当科学家发现，单个粒子的发射也能在屏幕上形成干涉条纹时，刚开始令几乎所有的物理学家都感到惊奇。于是他们就想弄清楚光子到底是怎么穿过狭缝并自己与自己发生干涉的。

他们首先是戴上特殊眼镜通过镜片的闪光，来判断单个光子的发射每次到底通过哪个狭缝。然后，令他们意想不到的是，当他们盯着狭缝想要看看光子是怎么个穿越法时，却发现，一旦他们想弄清楚光子的穿越路径时，屏幕上最终只能形成杂乱无章的图案，而不能形成干涉条纹。

于是，哥本哈根派的学者们争相研究，都想弄清楚光子的这种奇异特性。于是态叠加原理，不确定性原理，薛定谔的猫，波函数坍缩，纷纷登场。

哥本哈根的解释是这样的：

光子在未被观察测量时，穿过两个狭缝的状态处于叠加态，即两个狭缝都有50%的概率被光子穿过，所以在屏幕上可以观察到干涉条纹。但是，一旦被观测了，光子的叠加态就消失了，即其波函数坍缩成了一种确定的状态，所以屏幕上只能看到杂乱无章的光子点。

可是，哥本哈根派的解释太笼统应付了，避开了主要的现象——为什么一观察光子的行为，就会导致叠加态消失，波函数坍缩呢？知其然不知其所以然，这怎么行呢？于是有研究者另辟新径，想从光子本身出发看能不能发现什么隐藏的端倪。

没过多久，光子的一种新特性——光子的隐秘特性——便被提了出来。持此观点的研究者们给出的解释是：

光子的实际传播路径遵循的是“整体队形法则”。每个光子在传播过程中都极力维持队形的完整性，即使个别光子在传播过程中不慎被障碍物吸收掉了，其余光子也会立马改变原先的传播方式，调整自己的行为规则，从而维持原先队形的不变性。正因此，我们才能看到光在传播过程中呈现出来的波动特性。但是，每个光子的具体传播行为却是隐秘的，即不容被窥视或探测，否则一旦一个光子的隐秘行为被观测窥视了，其余光子会为了替一个成员守秘而全部打乱“整体队形”（不得不承认，它们是宇宙中最有集体意识的一族）。

光子B：兄弟们，注意了，有人正在探测我的行为方式。

光子C：什么？还有人对我们单个光子感兴趣？

光子D：人类越来越聪明了，我们还是小心为妙。

光子A：老四说得没错，我们的行为方式是不能被探测到的，否则就是对宇宙失职。弟兄们，听我号令，无规则队伍变形启动！

众光子立马从有规则的队形变成了一盘散沙。

我们仍然以单粒子双缝干涉实验中所遇到的奇异现象来探讨分析。

当科学家发现，观察者的意识很可能是影响干涉条纹消失的原因时，便又想到了一种新的探测法。

既然对光子行为路径进行观察时，人的思想意识可能会影响到光子的路径选择，那么用没有意识的物体来记录探测不就可以了吗？于是，科学家想出了一个招，把一个记录仪放到双缝附近专门用来记录光子的路径选择。可是，令科学家困惑的是，即使是无思想意识的记录仪对光子进行观察，也会影响到屏幕干涉条纹的消失。这又是怎么回事呢？

有研究者给出的解释是，是记录仪装置本身发出的电磁场干扰了整个实验系统，才会导致光子退相干的发生。

既然如此，那就换个干扰可以忽略不计的记录方式不就行了吗？可是，无论科学家采取什么记录方式，哪怕在离实验设置很远的地方观察，仍然会影响到实验本身，导致屏幕无法形成干涉条纹。但是，只要不对光子进行观测，屏幕上就会形成干涉条纹。

难道光子能够预测人的意图？

于是，便有研究者推测出了光子的第三种新特性——光子的预测性。

对于放记录仪或者其他干扰影响可以忽略不计的记录设备仍然会导致干涉条纹无法形成的原因，研究者是这样解释的：

因为光子具有“无时特性”，所以时间对光子形如虚设，光子可以在过去，现在，未来之间任意穿梭，而且时间为0。也就是说，单个光子不但每时每刻能出现在宇宙的任何地方，也可以出现在任何时间。正因为光子可以出现在无论过去，现在，还是未来的任意时间点，所以对于光子来说，等于是可以提前预测未来即将发生的事件。也就是说，光子已经预测到了人会从记录下来的光子行为路径去观察研究，这与实际双眼直接盯着光子看会选择哪一个狭缝本质上并没有什么区别。所以，根据光子的“隐秘特性”，当然不会让人真正观察到它们的行为方式，也就不可能看到屏幕上的干涉条纹。

今天的分享就到这里，感谢对水木的支持。

都属于基本粒子,但是中微子属于弱作用粒子,具有超强的穿透能力,可以轻松穿透星体而几乎不衰减,比如整个地球,光子当然没有这个能力了.这俩的速度都是光速.

.中微子简介

中微子是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示.中微子不带电,自旋为1/2,质量非常轻（小于电子的百万分之一）,以接近光速运动.

粒子物理的研究结果表明,构成物质世界的最基本的粒子有12种,包括6种夸克（上、下、奇异、粲、底、顶）,3种带电轻子（电子、缪子和陶子）和3种中微子（电子中微子,缪中微子和陶中微子）.中微子是1930年德国物理学家泡利为了解释贝塔衰变中能量似乎不守恒而提出的,五十年代才被实验观测到.

中微子只参与非常微弱的弱相互作用,具有最强的穿透力.穿越地球直径那么厚的物质,在100亿个中微子中只有一个会与物质发生反应,因此中微子的检测非常困难.正因为如此,在所有的基本粒子,人们对中微子了解最晚,也最少.实际上,大多数粒子物理和核物理过程都伴随着中微子的产生,例如核反应堆发电（核裂变）、太阳发光（核聚变）、天然放射性（贝塔衰变）、超新星爆发、宇宙射线等等.宇宙中充斥着大量的中微子,大部分为宇宙大爆炸的残留,大约为每立方厘米100个.

1998年,日本超级神岗实验以确凿的证据发现了中微子振荡现象,即一种中微子能够转换为另一种中微子.这间接证明了中微子具有微小的质量.此后,这一结果得到了许多实验的证实.中微子振荡尚未完全研究清楚,它不仅在微观世界最基本的规律中起着重要作用,而且与宇宙的起源与演化有关,例如宇宙中物质与反物质的不对称很有可能是由中微子造成.

由于探测技术的提高,人们可以观测到来自天体的中微子,导致了一种新的天文观测手段的产生.美国正在南极洲冰层中建造一个立方公里大的中微子天文望远镜——冰立方.法国、意大利、俄罗斯也分别在地中海和贝加尔湖中建造中微子天文望远镜.KamLAND观测到了来自地心的中微子,可以用来研究地球构造.

中微子有大量谜团尚未解开.首先它的质量尚未直接测到,大小未知；其次,它的反粒子是它自己还是另外一种粒子；第三,中微子振荡还有两个参数未测到,而这两个参数很可能与宇宙中反物质缺失之谜有关；第四,它有没有磁矩；等等.因此,中微子成了粒子物理、天体物理、宇宙学、地球物理的交叉与热点学科.

什么是中微子?

中微子个头小,不带电,可自由穿过地球,几乎不与任何物质发生作用,号称宇宙间的“隐身人”.科学家观测它颇费周折,从预言它的存在到发现它,用了10多年的时间.

要说中微子,就不得不提它的“老大哥”——原子基本组成之一的中子.中子在衰变成质子和电子（β衰变）时,能量会出现亏损.物理学上著名的哥本哈根学派鼻祖尼尔斯·玻尔据此认为,β衰变过程中能量守恒定律失效.

1931年春,国际核物理会议在罗马召开,当时世界最顶尖的核物理学家汇聚一堂,其中有海森堡、泡利、居里夫人等.泡利在会上提出,β衰变过程中能量守恒定律仍然是正确的,能量亏损的原因是因为中子作为一种大质量的中性粒子在衰变过程中变成了质子、电子和一种质量小的中性粒子,正是这种小质量粒子将能量带走了.泡利预言的这个窃走能量的“小偷”就是中微子.

鹏仔微信 15129739599 鹏仔QQ344225443 鹏仔前端 pjxi.com 共享博客 sharedbk.com