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为什么光子以光速击中人体,人却一点事都没有?

  • 宇宙观察宇宙观察
  • 2023-06-14
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路平说
「路平说 」发表看法
2023-06-18

首先,我们要先搞清楚一个概念,那就是光子。光其实兼具了粒子性和波动性。而光子只是光的一面。所以,这个问题我们可以翻译成光照到人体为什么会一点事都没有?但其实,我们要知道,光是一种电磁波,只是电磁波当中那些我们能看到的频段。

所以,实际上,这个问题又可以扩展成电磁波照到人体,为啥就会一点事都没有?而这个问题的本质其实就是辐射对人体到底有没有伤害?

我们可以下一个结论:一部分有,一部分不一定有,但到底有没有还要看剂量。

那到底是咋回事呢?

什么样的辐射是对身体有害的?

首先,其实我们要搞清楚的是,为什么会有辐射?

实际上,任何高于绝对零度的物体都会向外辐射电磁波。我们人就会向外辐射电磁波,只不过这个电磁波不在可见光范围内,所以,我们自己看不到。

也就是说,我们平时接触到的很多东西都是带辐射的。如果再直观一点,很多人都有过篝火的经历吧?或者在家打开煤气,甚至是吃火锅,你都能够感觉到很热,这其实是热辐射。还有太阳照到身上感觉暖洋洋的,其实也是一种辐射。

所以,如果所有的辐射都是对身体有害,那我们早就玩完了。

一般来说,科学家按照辐射分为两类,一类叫做非电离辐射,一类叫做电离辐射。

我们以前总说太阳光中的紫外线对身体不好,就是因为紫外线属于电离辐射。

那电离辐射和非电离辐射最大的区别是什么呢?实际上是能量。我们可以把电离辐射简单粗暴地理解成高能的电磁波和粒子,常见的就有紫外线,X射线,伽马射线等。(当然,不要着急,我们一会简单科普一下哪些场景会遭遇到它们。)

非电离辐射其实是一些低能的电磁波,比如:一部分的太阳光,红外线,微波,无线电波等。(所以,那些怕被手机辐射的人,咋就不担心晒太阳呢?明明阳光中电磁波的能量更大一些呀。)

我们能直接下结论,电离辐射一照就会致癌么?实际上,并不可以。套用一句常说的话,脱离剂量谈危害都是耍流氓。

电离辐射的剂量问题

其实上文我们也提到了,辐射是无处不在的,而电离辐射也是无法避免的,如果你说你一定要躲开电离辐射,让自己生活中完全没有电离辐射的存在,那只有一种办法:别活了。

实际上,电离辐射只要控制在一定的范围,并不会引起很大的伤害。要了解这个问题,我们就得先搞清楚电离辐射是如何伤害身体的。

我们都知道,我们是由细胞构成的,细胞当中有细胞核和细胞器,细胞核当中又有一个关键的物质,那就是遗传物质DNA。这里储存着我们的遗传信息。

而电离辐射由于能量比较大,因此,对身体内的大分子是有致命的伤害。尤其是对DNA的伤害,电离辐射很有可能一下子把构成DNA的化学键打断甚至是拆散,那遗传信息就有可能错乱。

但这并不是说只要有电离辐射,DNA的遗传信息就会出问题,实际上,电离辐射恰好击中DNA的概率是非常低的,连1%的概率都不到。所以,只有当电离辐射达到一定量时,才有可能对身体照成伤害。那具体要多少才有害呢?

我们要先搞懂衡量辐射的单位,这里我们采用西弗(符号:Sv,1000毫西弗=1西弗),1西弗的意思是:每千克的体重吸收了1焦耳的热。所以,这其实是一个能量吸收的单位。

科学家发现,单次照射100毫西弗,会增加4.8%的癌症风险。但这里要搞清楚一点,如果低于100毫西弗,实际上并不会出现可观测的临床症状。(这里并不是等比例的关系,而是有或者没有的关系。)同时,我们要记住的是单次,而不是累积。

如果你单次一口气照射了超过4000毫西弗,那基本上就没命了,一些核泄漏或者原子弹爆发的地方会出现这么高的辐射剂量。

那100毫西弗是什么概念呢?

我们上医院拍片:腹部的CT是10毫西弗,胸部的X光是0.2毫西弗。也就是说,这都是远远低于100毫西弗。

而且根据统计,在自然界也存在着电离辐射,这被我们称为本底辐射,全球平均是2.4毫西弗。也就是说,即使你啥也不做,也会遭受电离辐射,大概是每年2.4毫西弗的水平。但也有一些地球特别高,比如:伊朗的拉姆萨,每年大概是260毫西弗(累积值,不是单次)。

除了单次照射以及本底辐射,关于电离辐射还有很多相关的安全规范,甚至相关的机构组织(国际放射防护委员会,简称:ICRP)给出了专门的指导规范,只不过内容特别复杂,对于我们个人而言,记住整个单次照射不超过100毫西弗足以。

所以,我们可以来总结一下,电离辐射确实对人有伤害,但具体有多大伤害还要看剂量,这个剂量只要控制在单次不超过100毫西弗,就不会出现可观测的临床症状。

(PS:多说一句,世界上辐射剂量最高的地方是一些重度吸烟的人的肺里,香烟当中也有电离辐射,这当中主要是钋210的放射性,长期吸烟就会积累很多放射性在肺当中。)

科学认识论
「科学认识论 」发表看法
2023-06-20

光以光速照射到人身上为什么没有对人造成伤害呢?显然这个问答强调的重点是以光速照射,也就是说光子是不是带有很大的动量给人造成伤害呢?

光的动量

光速可以达到3*10^8m/s,很显然一个普通的物体这么大的速度撞击到另一个物体瞬间就会产生巨大的冲击能量,但是光却没有。我们知道,光具有波粒二象性,对于每一个光子是没有静止质量的,但是光始终呈现的都是在相对运动的状态,那么光的动质量其实也是微乎其微的。我们可以简单尝试计算一下光子的动量,根据爱因斯坦质能联系方程E=mc^2结合光子能量E=hν得mc^2=hν,所以m=hν/c^2,p=mc=hν/c=h/λ,其中 v为光的频率,h为普朗克常数 ,c为光速。

热转化

但是,自然光虽然不能带有大的动量“撞”伤人,但是当单位面积的光的量比较大的时候,光子照射到人的皮肤上会灼伤人。因为大量的光子被皮肤吸收进而转化成了热量,当光量较少时我们只会觉得有暖洋洋的感觉,光量较大时就可以使人体组织分解。小时候总会玩这样的游戏,我们拿着一个放大镜在阳光下,拿放大镜的焦点追着一个小蚂蚁,小蚂蚁瞬间就被烧糊了,这是因为放大镜会汇聚光造成单位面积的光子量很大,从而光子的能量会很多足以造成人的皮肤被灼伤。

电磁辐射的伤害

另外光是一种电磁波,由于人类进化的原因,我们用眼睛可以看得见波长大约为400-700nm之间的电磁波。在不同波段的情况下的电磁波我们用肉眼是看不见的,比如比可见光波长短的伽马射线,x射线,紫外线等等,比可见光波长长的红外线,各种通信信号波等等。对于比可见光波波长短的电磁波往往会对人类造成严重的伤害,我们把这种伤害叫做电磁辐射,当然任何电磁波都有辐射。

辐射一般分为电离辐射与非电离辐射,像波长较短的波往往会对人体造成电离辐射,这些电磁波能量都比较高,比如核反应会放射出大量的核辐射,会造成人类及动物得癌症,基因变异等等疾病。但是辐射并不是一无是处的,现在人类会使用x射线拍摄人体内部的影响从而帮助人类找到疾病的病灶所处的位置,但是需要注意的是x射线的剂量必须控制的比较精准才行。

时空通讯
「时空通讯 」发表看法
2023-06-18

问题:为什么光子以光速击中人体,人却一点事都没有?

光的定义和范围。

光子是电磁波的媒介和载体,因此所有的电磁波都是“光”。只不过“光”有看得见的,有看不见的,我们通常说的“光”是指可见光,就是电磁波谱中处于380nm~760nm波段的一段很窄的电磁波谱。电磁波谱全波段包括无线电波(包括长波、中波、短波、微波)、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。其中,除了可见光,无线电波、红外线、紫外线、x射线、γ射线都是不可见光,但都是依靠光子在传播。

电磁波的能量大小以波长和频率来界定,波长越长,频率越低,能量越弱;反之,波长越短,频率越高,能量越强。波长好理解,就是每一段电磁波的长度,以m(米)为单位;频率就是每一秒振动的次数,振动一次就是1Hz(赫兹)。

无线电波、红外线的波长比可见光要长,频率要低,因此能量比可见光更小。而紫外线、X射线、γ射线波长都比可见光要短,频率要高,因此属于高能光。伽马射线是能量最高的不可见光,波长短于1pm(皮米),也就是10^-12m(万亿分之一米),频率在3*10^19Hz以上。

光速与波长、频率三者关系。

这些光子不管高能低能,运动速度都是一样的,约30万km/s(千米/秒),光速和波长、频率之间的关系为:光速=波长x频率。这样我们就可看出,波长越长频率越低,反之波长越短频率越高。用公式表达就是:c=λ*f。式中,c为光速值,λ为波长,f为频率。

这样,我们得到了电磁波波长与频率成反比的结论,可以推导出λ=c/f或f=c/λ。

根据量子力学不确定性原理,人类认识事物的最小尺度为普朗克尺度,这个尺度为:1.6*10^-35m,这样我们就得到了电磁波最短波长,不可能再有比这更短波长的电磁波,根据波长与频率、光速的关系,我们就可以计算出电磁波的最高频率及其能量。

光子的能量。

根据普朗克尺度得到最短波长的电磁波,电磁波最高频率极限为:3*10^8/1.6*10^-35≈1.88*10^43Hz。

而光子的能量强度则与普朗克常数相对应。普朗克常数是一个物理常数,用于描述量子大小,以h为标记。在第26届国际计量大会上,表决通过的普朗克常量精确值为:h=6.62607015×10-34 J·s(焦·秒)。每一份能量子的能量值等于普朗克常数与电磁波频率的乘积值,表述为ε=hv。

这样这个最高能量光子能量值:ε=(h=6.62607015*10-34)*(1.88*10^43)≈12457011882J

这是一个什么概念?每吨TNT炸药的能量为4184000000J,这个宇宙可能达到最高能量的光子,其能量达到约3吨TNT烈性炸药的威力,这还得了?要知道我们人身上随便一个光照,每秒都有万亿亿个光子,如果都是这么高能量的光子,不但人没了,地球也早就没了,太阳系也早就没了。

人类迄今发现的光子能量远远低于最高值。

上面计算的最高光子能量,只是宇宙中可能存在的最高理论值。迄今为止,人们制造和捕获的光子能量远远低于这个能量值。最高能量人造光子是2016年科学家们在世界最大的欧洲强子对撞机中得到的,这个光子能量达到了750千兆eV(电子伏特)。

电子伏特与焦耳的换算关系为1eV = 1.602176565*10-19 J ,因此人造光子能量为0.00000012J,与最高能量光子差了十几个数量级。而迄今捕捉到宇宙中最高能量伽马射线光子为450万亿eV,相当于0.00000072J。一般的伽马射线能量只有0.0000000000006626J,就已经是很恐怖的生物杀灭力量了。可见光是比以上高能光子能量低很多的光子,一般能量只在0.00000000000000000026504J左右,一般不会导致人体的损害。

人体受到γ射线照射,会打断人体原子、分子、DNA化学键,破坏人体细胞,导致死亡。其实比伽马射线还要低能的光子,如紫外线、X射线都属于高能光子射线,对人体都会产生严重损害作用,照射多了都会危及生命。

小结:

1、光子是电磁波的媒介和载体,因此广义上说,电磁波整个波谱都是光,其中包括可见光和不可见光;2、光子根据波长和频率不同,有低能和高能之分,可见光只在很窄一个波长和频率范围,能量处于中等状态;3、不管是低能光还是高能光,速度都是光速,每秒约30万千米;4、紫外线、X射线、γ射线属于高能光子,是可以杀人的,被它们照射,不会一点事都没有。

感谢阅读,欢迎讨论。

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星辰大海路上的种花家
「星辰大海路上的种花家 」发表看法
2023-06-17

为什么光子以光速击中人体,人却一点事都没有?

光子的速度毫无疑问是光速,但大家也都知道晒个太阳绝对不会晒出人命来,不是拥有光速的物质具有的无限的能量么?为什么光速的光子打在人身上却屁事都没有?

光子的质量有是大?它的能量又有多高?

都说光速运动的物体具有无穷的质量和能量,但光子却是一种特殊物质,因为它的静止质量为零,质量为零,根据动能定律来计算,它的能量就是零了吗?其实完全不能这样来考虑,因为光子是具有能量的,爱因斯坦的质能等价公式告诉我们,凡是具有能量的物质都具有相应的质量,那么就可以根据E=mc²计算出它的相对论质量!当然我们首先要解决一个问题:

光子的能量是怎么算出来的?

曾经科学界都认为辐射是连续的,因此在十九世纪末科学界在研究黑体辐射时候费劲了心思,其中在辐射的短波段到长波段分属两个不同的公式!

维恩公式是东普鲁士物理学家维恩在1896年总结出来的,它在短波段完美匹配了黑体辐射的曲线,观测与计算基本一致,但在长波段误差却越来越大!

瑞利-金斯公式是瑞利(1900年)和金斯,J.H.(1905年)根据经典统计理论得到黑体辐射能量密度计算公式,与维恩公式相反,瑞利-金斯公式在长波(低频)段计算非常精确!

但两者都不能互相应用到对方的领域,普朗克在着手研究黑体辐射时也发现了这个问题,特别是瑞利-金斯公式在高频段计算会出现无穷大能量的问题,这就是著名的“紫外灾变”由来,因此毫无疑问,他也陷入了死胡同,但当他将能量拆分会一份份的时候,一切问题迎刃而解。

而这个一份份的能量的概念完美的解决了黑体辐射中的维恩公式无法触及的低频段,也解决了瑞利-金斯公式的高频“紫外灾变”事件,表示我们的世界就是一份份的能量组成的!

上图中E表示的是能量,h是普朗克常数,v则是光子的频率,因此这里只有一个变量,就是光子的频率,它的值决定了能量的大小。当然最终也将决定光子动质量的大小。

多高频率的光子会伤害到人?

其实被阳光晒伤这事很多,并不需要多高频率的光子才能伤害到人,这是因为单位面积内承受超过皮肤承受密度的光子流,简单的说,尽管频率不高,但量实在太大,比如赤道地区的骄阳在1平方米上能产生1.4千瓦的功率,人体横躺的投影面积大约是0.5平方米,那么所受的阳光暴晒功率大约是700瓦,很容易被晒伤。

但其实很多时候我们是无感晒伤的,并不是因为我们没有知觉,而是紫外辐射过高,根据上图电磁波段,我们计算出在紫外波段的光子能量很大,将会让组成人体的各种分子键断裂,因为它的能量超过了分子键能!

蛋白质分子中主要的化学键-肽键:分子氨基酸的α-羧基和一分子氨基酸的α-氨基脱水缩合形成的酰胺键,即-CO-NH-会被高能的紫外线解离,因此我们晒伤的有两种,而这种就是第二种,紫外波段的高频段能量很高,各种材料的在太阳光下发脆,碎裂就是材料的分子键被紫外光解离了。

更高能的光线呢?会穿透人体吗?

答案似乎是肯定的,辅助医学判断的X光就是更能高能的光,一般X射线的波长在0.001~10纳米之间,医学上辅助检查造影的X射线波长在0.001~0.1 纳米之间,这个波段的光子能量是可见光光子能量的几万至几十万倍!

还有更高能的γ射线光子,它的波长短于0.01埃,能量极高,对人体危害极大,X光还可以应用在人体上造影,只要适当控制辐射剂量,对人体还是安全的,但γ射线还是算了,除了工业应用以外,其他的手段就是拿来杀死癌细胞了!

γ射线的屏蔽需要厚厚的水泥墙或者铅板才能挡住,各位可是要注意了哦!所以我们所说的光子光速撞击在人身上,人确实没啥事情,只会感到暖和,因为光子的能量被皮肤吸收了,微观粒子活动加剧,我们感到暖和了。

核先生科普
「核先生科普 」发表看法
2023-06-15

先来认识下光子是什么?

光子是光量子的简称,提出者正是大名鼎鼎的爱因斯坦,我们知道任何相互作用都需要媒介,而光子就被认为是电磁相互作用的媒介子,爱因斯坦认为光子就是一种实体的粒子,和分子、原子、电子是一类的,只不过比这些都小,但光子有个特殊的性质,就是静止质量为零。

图释:光子的晶体模型

光子的静止质量为零,速度是光速,具有波粒二象性,光子的波长和频率并不相同,处在一定波长范围内的光,才能被人眼看到。以上就是光子的基本性质,下面继续深入了解。

一束可见光是由不同频率的光子构成的,那么这束粒子以光速击中人体后,人为什么一点事都没有呢?

直接原因是光子能量不足。

根本原因是光子没有静止质量。

图释:电离辐射损伤DNA结构

枪支的危害程度会用比动能来描述,如焦耳/平方厘米,因为人体组织有一定的承受能力,当在子弹的攻击能力超过皮肤的承受能力,那么就会直接将皮肤穿透,进而伤害人体的肌肉和骨骼以及其它器官。

图释:广岛原子弹爆炸后被灼伤的孩子

阿尔法粒子、贝塔粒子、伽马射线能够造成电离辐射,是因为射线所携带的能量足够高。从辐射损伤的图片来看,和烧伤很相似,不仅皮肤表面组织会遭到破坏,人体细胞内的DNA结构也遭到破坏,从而引发癌变,这就是辐射的可怕性。

今天的科普就到这里了,更多科普欢迎关注本号!

军武数据库
「军武数据库 」发表看法
2023-06-17

这事情得这样看,一般的情况下能量不足以击穿人体。

其实所有的“力量”都在于“能量”。

普通的光线照射到人体上的时候的确没有什么伤害,主要还是能量相对较小。

现在对人类影响最大的能量体就是太阳,而太阳对大气圈界面上的辐射能大约也就是1.36千瓦/平米,这个能量其实就已经很弱了。而且这个能力到达地表以后还经过了大气的反射和吸收作用只能剩下很小的一个部分。给人的感觉也就是晒在身上暖洋洋的。

但,虽然只是暖洋洋的,也依旧代表了阳光(光)有能量。

很有意思的一件事情是说,光子静止质量为0,这是很多人都知道的。但光子的运动质量其实并不为0。这是因为光子在运动的时候是具有能量的,再通过E=MC^2来计算,还是可以计算出一定的质量(只不过相当小)。

因此,光可以视作一个能量的载体,当需要极大的能量的时候,例如反导弹的激光炮。

这个东西就完全有真正击穿人体的能力。也能真正的对人构成严重的伤害。

所以说,撇开“量”来谈“质”其实就是耍流氓了。

同时,还要注意一点的是,“光子”是一种标准的波色子,与之对应的费米子。波色子负责传递物体和物体之间的作用关系,费米子决定于物质特性。这两点其实还是有区别的。

所以也不要拿费米子的事情说波色子。

郭哥聊科学
「郭哥聊科学 」发表看法
2023-06-16

感谢头条号老铁“漫步的小豆子”的信任和邀请。下面我分两个方面来回答这个问题:

一、光子以光速击中人体并不是一点事都没有

事实上,我们只能说:正常的暴露在阳光之中,不会影响我们的身体健康。其实,有些情况正在悄悄滴发生着:我穿了一个夏天的短袖,每天开车上下班,现在我的左右胳膊明显呈现出不同的肤色,左臂由于晒的阳光比较强,目前肤色比较深。

还在吃奶的婴儿需要多抱到户外去见见阳光,这样有利于钙的吸收。我们看到,正常的暴露于阳光之中,对我们的身体还是有影响的,并不是毫无作用。

也正是因为这个原因,那些爱美的小姐姐们夏天出门都打着遮阳伞。当然了也有主动要把肤色晒成古铜色的人。但是,阳光导致的晒伤,甚至是皮肤癌的报道也是屡见不鲜的。

我在网上看到一名来自美国的女子朱莉亚,因为患上一种帘见的皮肤病:紫质病,导致她在阳光下晒了之后皮肤就会起水泡。多年医治无效,于是朱莉亚想到用纹身来掩饰身上的水泡疤痕。

二、同样的阳光击中人体为什么会出现上面的情况呢?

关键是辐射剂量问题。大家不要看到辐射两个字,就觉得心存恐惧。其实辐射是一个很形象的说法,意思是,光从光源向四周传播,就像车轮的辐条那样,以球面方式来传播的。这其实是个形容词。

2.1、阳光中紫外线的组成

我们都知道光是一种电磁辐射,波长以纳米(nm)为单位,波长越短,能量越大。可见光部分的波长为400nm到760nm,非可见光中,波长大于760nm的是红外线,波长小于400nm的是紫外线(英文简称为UV)。

会导致皮肤病的光线主要是紫外线,紫外线通常分成三个波段:波长320nm—400nm紫外线,就是我们常说的UVA(长波紫外线); 波长为 290nm—320nm , 就是我们常说的UVB(中波紫外线);波长为 180nm—290nm , 就是我们常说的UVC(短波紫外线)。

2.2、皮肤晒伤的机理

晒伤属于一种皮肤光生物学病变。其中UVC(短波紫外线)的能量最高,对细胞的杀伤能力最大。不过UVC到达地面前被大气吸收,因此通常情况下能够到达地面的紫外线波长都在290nm以上,以UVA,UVB为主。

这也是为什么,我们在市场上能看到的防晒霜大多是针对UVA和UVB的原因。只有在雨过天晴后一小段时间内,UVC到达地面的数量才比较大。

另外两种UVC(短波紫外线)比较强的情况是,一是特别晴朗的海边,二是海拔较高的山地。海拔超过1000米的山上,UVC的强度要比海拔300以下强许多倍!

UVB(中波紫外线)照射后会产生皮肤红斑,所以UVB被称为“晒斑光谱”。UVA(长波紫外线)会在特殊的光敏物质存在的条件下才能产生皮肤反映。

全文总结

从前面的分析我们看到,健康的人,正常暴露在阳光中,是不会危害身体健康的,除了身体会感觉被阳光晒得暖暖的,不会有什么不适的感觉,适当晒太阳还对身体健康有益。

然而任何事物都有其两面性,过度地暴露在阳光中(时间过长),或者是暴露在紫外线过强的阳光中,我们的皮肤会受伤,甚至会受到致命的伤害。

所以,阳光虽好也不能贪多哟!

漫步科学
「漫步科学 」发表看法
2023-06-17

感谢邀请。

“为什么光子以光速击中人体,人却一点事都没有?”,光子是光量子的简称,科学上把光定义为所有频段的电磁波,我们知道光具有波粒二象性,光子的概念其实就体现出光的粒子性,当一束光照射到我们身体上时,其实我们已经受到了光子的“动能打击”与“魔法伤害”。

光子的“动能打击”

太阳光照射到我们身上其实会产生压力,由于这个压力太小所以我们无法感受到,太阳光对我们施加的“动能打击”其实就是光压效应。光压也被称为辐射压,是指光对被照射物体产生的压力。其实早在十七世纪天文学家就意识到了光压效应的存在,伟大的天文学家开普勒在观测星体时发现太阳系内的彗星尾巴总是背向太阳方向,对于这种现象的解释,开普勒就用到光压原理。

在经典物理学看来,光压其实就是能量传递的一种形式,它是光把自身的动量传递给被照射物体的过程,随着光量子概念的提出,对于光压效应也有了更为新颖的解释,我们可以把光子看做一个个实心的小球,一束光由大量的光子组成,当一束光照射到物体上时,可以看做是大量实心小球对物体表面的撞击,这种持续的撞击效果在宏观上表现为持续的压力,这就是光压原理。

我们知道光由光子组成,单个光子的能量和其频率ν有关,数值上等于hν,其中h表示普朗克常量,所以光子的动量等于h/λ,普朗克常数h等于6.6260693(11)×10^-34 J·s,这个值是如此的微小,所以我们无法感受到光子的“动能打击”,我们知道光压的大小与光子能量和光子数量有关,如果我们有足够大的“块头”用来承接足够多的光子,那我们还是有可能感受到来自光子的“动能打击”,以太阳光为例,科学家认为理想状态下,当太阳光垂直照射到地表,并被完全吸收时,每平方米的土地将受到4.7×10^-6次方牛的压力,按此推算,理想情况下整个地球受到的光压值大小约等同于六万吨的航母重量。

光子的“魔法伤害”

我们生存的世界就是光子的海洋,科学理论表明,任何高于绝对零度的物体都会向外辐射电磁波,因此我们无时无刻不在受到光子的“打击”,当然,人类自身也在不断的释放电磁波。光子的“魔法伤害”体现在对人体的电离辐射上,电离辐射属于电磁辐射范围,随着电磁波能量的增高,当电磁波波长小于100nm时,就属于电离辐射的范围。顾名思义,电离辐射就是能够引起物质电离的辐射,当组成物质的粒子受到这种高能电磁波照射时,会释放出电子,从而使粒子本身处于电离状态,如果作用到人类身体上的电离辐射达到一定的限度,就会产生很大的伤害。

电离辐射作为光子“魔法伤害”的主要途径,虽然其杀伤力很强,但我们也不用“谈辐射色变”,即使是电离辐射本身。我们的生活离不开辐射,温暖的太阳光就是一种热辐射,为人类治疗疾病的伽马刀本质上就是一种电离辐射。

总结

科学理论告诉我们,任何高于绝对零度的物体都会释放出电磁波,因此我们其实一直生活在光子的世界中,也无时无刻不在受到光子的“动能打击”与“魔法伤害”,这二者分别体现在光压效应与电离辐射上,由于光子的动量很小,所以我们很难感受到光子的“动能打击”,但是随着电磁波能量的升高,当其波长小于一百纳米时,光子就会体现出明显的“魔法伤害”,所以,光子击中人体,并非绝对没事,要考虑其能量的大小。

感谢浏览,我是漫步的小豆子,欢迎关注,谢谢。

奇石新章
「奇石新章 」发表看法
2023-06-14

可见光(太阳恒星的发光)的照射速度极快,但是光不是速度伤害物体(包括人类)。而是温度伤害,离光源近温度高,反之则低。太阳光射不穿物体,也射不穿我们人类身体,Ta只是射照到了我们。在地球上物体都能遮住光,太热时,我们会把Ta挡住,少点暴晒,这样就不会伤害到我们。

无光天的生命之花
「无光天的生命之花 」发表看法
2023-06-16

〔宇宙定律〕

一 、物质的电磁力{吸引力}{反推力}

物质存在电磁力,同一种物质介质相互吸引,不是同一种物质介质相互推。多的物质会把少的物质推成圆球,因为两种物质都在推,而且同一种物质任何一点推力都一样大。推力又称为反推力反推力是很均匀的力。被推成球型的物质任何一点向外发出推力都一样大,但两种物质的反推力不一定是一样大。又因两种物质都在使劲推少的物质被迫成圆球。圆球是物质组成的不是空的所以有个球面称为圆球面。圆球面所受到的反推力越往球中心力线越密承受的推力越多。因圆球面任何一点都承受来自各个方向的力必然有一条力线经过球心垂直于球心,所以从球面到球心越往中心垂直力线越密越多所受到反推力也越大。故而球心所承受的反推力最大。故而越远离球心所承受的反推力越小越少。

只要中心有物质压力重力的天体,它的最外层表层必须是球形(圆球),天体的球面如果变成方形……中心不但没有物质压力而且重力也不存在。

二、光聚焦 能量聚焦、热能量聚焦、正负(反)能量聚焦

光与一切物质同在充满整个物质世界。太阳、恒星、一切星系是光聚焦取得能量,只有光永远聚焦才能永远发光发热。我们看到的会发光发热的星星、星系、恒星、太阳、行星中心,行星的卫星中心、地球中心、小行星中心、慧星中心、都是光聚焦的中心。 星星、星系、恒星、太阳、行星的外面外层都有一个圆球面可以光聚焦到中心。圆球面是平凸透镜、凹凸透镜, 只要形成平凸透镜、凹凸透镜就可以光聚焦。

光聚焦……光是用不完的循环的。

三、对环流层{上层与下层对环流}

自转与公转运动的动力层,宇宙间天体的公转自转都是有对环流层推动带动运动的。同一个星球自转有对环流层推动自转……公转有对环流层带动运动,自转与公转运动是二个环流层,二个对环流层不是在同一个中心上的。没有大气层或有大气层大气只对流不进行对环流的星球(孤独行星、流浪行星)、行星、小行星、行星的卫星是一定不会自转的。

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【真实的宇宙形态结构】

宇宙是时间无限空间无涯物质有限世界。空间存在着一个一个大型的物质世界它们是没有相连被真空隔离。各个物质世界都遵循同样的物理规律,我们生活在其中一个大型物质世界里。

我们的大型物质世界最多最外层的物质紧紧的吸引在一起它的外型是可以任何形态。它把比它少的一切各种各样不相混合的物质反推成一个一个许许多的大圆球每一个大圆球都有一个圆球面及一个中心,我们就在其中一个大圆球面里面。这个大圆球内最多的物质又把比它少的一切各种各样不相混合的物质反推成一个一个许许多的大圆球每一个圆球都有一个圆球面及一个中心,其中一个大圆球就是我们的圆球……………………总星系。总星系有一个圆球面及一个中心。在总星系圆球面内最多的物质又把比它少的一切各种各样不相混合的物质反推成一个一个许许多的大圆球每一个圆球都有一个圆球面及一个中心。其中一个大圆球就是我们的圆球银河系它有一个圆球面及一个中心。银河系内最多的物质又把比它少的一切各种各样不相混合的物质反推成一个一个许许多的圆球每一个圆球都有一个圆球面及一个中心,其中一个大圆球就是我们的圆球太阳系它有一个圆球面及一个中心,太阳系内最多的物质又把比它少的一切各种各样不相混合的物质反推成一个一个许许多的圆球每一个圆球都有一个圆球面及一个中心,其中一个就是地球系(包括月球),地球是中心它的圆球面在月球之外,地球气态圆球面内的最多气态物质又把月球及其他各种各样不相混合的气态物质反推成一个一个圆球。

这些大大小小从大到小的圆球刚刚形成光‘就聚焦在它们的中心点上使中心发光发热,太阳、行星中心、银河系中心、总星系中心、星系中心、恒星都是有光聚焦才发光发热的。因光聚焦在中心点上发光发热就会发生对流 对环流。每一个中心点上有一组或多组对环流层,接近中心的对环流层可带动中心转动自转,远离中心的对环流层可推动天体、星系、恒星、物体、物质、行星等等绕中心公转。月球有气态层只有局部的对流没有对环流所以没有自转只有公转,月球公转是地球最外面的一组对环流层推动月球绕地球公转的……其它行星的卫星公转类同。靠近地壳的对环流层(有对流层与中间层组成交替环流)带动地球自转其他行星自转类同。地球月球在同一个圆球面内被太阳系的对环流层推动绕太阳公转的其他行星公转类同。太阳系圆球面内全部行星被银河系的对环流层推动绕银河系中心公转的其他恒星系公转类同。银河系圆球面内的恒星系被总星系的对环流层推动绕总星系中心公转的其他星系仙女系公转类同。总星系圆球面内的星系被更大的对环流层推动绕更大的中心公转。就这样以此类推外面外层到底有多少层次我不敢下决定…… 根据天文文明可能有三十六层。我们是被套在圆球内从最大的圆球一直到最小的圆球……大圆球套比它小的圆球。就这样圆球中有圆球,我们是被几十层的圆球套着。

梨知科普
「梨知科普 」发表看法
2023-06-23

光子以光速撞到人体之所以不会对人体造成伤害,其主要原因就是光子具有零质量,再加上光子的体积极小,自然穿过人体就不会有任何伤害。

首先我们先来了解一下光子的概念:

光子不仅是光的基本单位,还是传递电磁相互作用的基本粒子,是一种规范玻色子。光具有零质量和静止能量,光子是始终处于运动状态,并且在真空中以光速行驶。

太阳过度照射只会引起晒伤,而被阳光晒伤的事情是屡见不鲜的,不需要多高频率的光子才能伤害到,主要原因是在单位面积内承受了超过皮肤所承受密度的光子流,简单的来说就是频率不高,但是有点多。

打个比方来说,赤道地区的阳光在1平方米上能产生1.4千瓦的功率,人体横躺的投影面积大约是0.5平方米,根据算式计算出来在赤道地区所受的阳光暴晒功率大约是700瓦,这就很容易被晒伤了!

其实晒伤属于一种皮肤光生物学病变。其中UVC即短波紫外线的能量最高,对人体细胞的杀伤能力是最大的,不过在UVC到达地面前通常都会被大气所吸收,因此一般能够到达地面的紫外线波长都在290nm以上,以UVA,UVB为主。电离辐射控制在一定的范围内就不会对人体造成伤害的。

根据爱因斯坦的质能等价方程,凡是具有能量的物质都具有相应的质量,那么根据E=mc²就计算出它的能量有多大。

科学家指出如果一粒沙子吹到你的身上,你可能不会有什么感觉,但是如果这粒沙子是以光速向你吹过来,那这粒沙子带过来的后果你可能就承担不起了,因为光速飞行的沙子可能会击穿你的身体。这说明了光速具有很强的破坏力,光速飞行的沙子不仅仅会击穿地球,甚至有可能会毁掉半个太阳系。

既然光子的速度是光速,拥有光速的物质不是具有无限的能量?到底为什么光速的光子击中人体却一点事也都没有?

简单来说就是由于光子的质量为零,即便移动得再快,光子的动量也还是非常小的,因此当光子击中人体时,人体是不会感到多大的疼痛的。

秉谦77266269
「秉谦77266269 」发表看法
2023-06-21

光是能量。照在一个地方 如果没有散热系统。温度会不断升高。人皮肤在太阳光下。如果不是很强的太阳光。血液循环带走能量 稍热一点 皮肤会出汗汗水蒸发带走能量。咸鱼就是在太阳光长晒 蒸发水份。如果在印度或者非洲。烈日你走在大街上看看。不喝水或者不带帽子一小时包中暑 太阳光照在水星上。水星温度500度。阳光到达地球。由于地球有大气层。所以地面阳光被空气挡住了很多阳光温度减少弱了很多。如果在地球太空。类似空间站位置。一小时包烤熟烘干。 阳光要说什么位置。室内 室外沙漠 冬夏秋冬 太空。 都有区别的。

静璞归真
「静璞归真 」发表看法
2023-06-19

应该是光而不是光速,拥有巨大的能量,但是摧毁宇宙还谈不上。平时照耀在人身上的阳光,温暖而温馨,他们能量很低。若要换成高强度激光,莫说人体,钢板都瞬间击穿。就是玩具激光枪,聚焦的焦点也非常烫。普通的阳光,直视的话也会烧伤视网膜,所以对光要小心

维度开拓者
「维度开拓者 」发表看法
2023-06-18

光线照射人体真的毫无伤害吗?

1、现在的人类是几十万年来从地球这个自然界演化而来的,所以人类的身体已经适应了有太阳光照射的生活环境,所以一般光线照射人体是完全适应的,并没有什么不适感。但是像夏天中午强烈的阳光多数人是会受不了的,会大量出汗,感到非常热。

2、光的速度确实是宇宙中最快的。我们通常所说的光是指照到地球上后的太阳光光谱范围的光,波长范围在400~760nm的可见光占大部分,还包括波长小于400nm短波紫外线,还有大于760nm的近红外光。光其实是电磁波的一种,本质是电磁场,没有质量。所有电磁波的速度都是每秒30万公里,它与人体的作用主要依靠的是光的频率(电磁波频率)及所带的能量和人体组织吸收程度有关。光子的所带的能量与频率成正比,E=hv,h是普朗克常数,v是光的频率。

3、自然光中可见光部分波长在400~760nm的光照射强度是有限的,光线能量不集中,光斑很大,单位面积所带能量较小,所以照在人体上没什么感觉,如果用一个放大镜聚焦阳光,在焦点上就可以将一张纸点燃、木板烧焦,人体被照到感觉可想而知。激光也是这个道理,用激光做的手术刀,可以切开人体组织,已经被用在外科医疗上,如脱毛、眼科手术等等。工业上激光被用在金属切割,雕刻、刻字等。军事上作为武器,可直接烧毁导弹。

波长小于400nm短波紫外线,所带能量要比可见光大,波长越短对人体影响越大。比如你用裸眼看电焊发出的光,就会对人眼组成伤害,第二天你的眼睛会红肿刺痛,这是因为电焊发出的光含有强烈的紫外线。阳光中的紫外线对皮肤有晒黑作用,过量的紫外线照射可能会引起皮肤癌。

更高的电磁波有x光及伽马射线,这些电磁波辐射能量更大,对人体的组织的细胞有非常严重的伤害,虽然在照射时人体无法立即察觉,但过后很快就会出现辐射病症,如恶心和呕吐、自发性出血、皮肤脱落、口腔溃疡、脱发、严重疲劳等。

比可见光波长更长的红外线,如烧红的铁板发出的光线,在被照射时人体明显就会感觉热量,这是因为红外线频率与人体血管中的细胞向外辐射的红外线频率相当,同样道理外部的红外线能量也能被人体细胞吸收转变成热量。

还有一种电磁波波长大红外线的微波,对人体伤害也很大,人体也会感觉到热量,大剂量的话就可以将人体烧熟,如微波炉发出的微波。这是因为人体组织是碳水化合物,其中的氢原子结构的振动频率与微波频率发生共振,能量被大量吸收的缘故。

汪重声
「汪重声 」发表看法
2023-06-23

怎么没有事,强烈的光线能让人皮肤灼伤,说明光子对人体绝对是有影响的。要是没有影响,人体应该是透明的。平时的光子不足以穿透人体,被人体反弹了,所以我们凭借着光子能看见人体。要是光子能量足够强,也就是所谓的X光子,人眼是看不见的,原因是穿透了你的视网膜。X光子是带着高能量,能穿透人体。同样X光子计量超过人体自身修复能力,甚至搅乱染色体,那极有可能得不治之症。

西山江口OnStones
「西山江口OnStones 」发表看法
2023-06-20

光子不是子弹,对人不会造成伤害。人体含65%的水份,能接受一定程度的辐射,光子击中人体,会被吸收,如果功率很小,感觉温暖如春。光是电磁波,所以我们可以用手机作例子说明人体的抗辐射能力及相应规范限制。

世界卫生组织曾在1996年成立专门小组,研究无线通信电磁辐射对人体的影响,最后结论是手机辐射功率在0.2至2瓦特之间,一般通话时间长度,对人体没有伤害。世界卫生组织的建议是通话时间不能过长,使用手机最好离身体30到40厘米距离。

国际非电离辐射保护委员会(ICNRP)对手机及基站的辐射功率作明确规范,包括职业技术人员的保护,这也是各国制定通信设备入网规范,发放手机入网使用和基站建设许可的依据。简单来说头部及躯干的受辐射功率不能超过2瓦特/公斤,职业人员不能超过10瓦特/公斤(ICNRP1998规范),辐射频率在100赫兹和6吉赫之间。抗辐射能力和体重及接受辐射面积有关,职业人员属于长时间受辐射人群。国际非电离辐射保护委员会的规范也是世界卫生组织推荐的规范。

对手机和基站制造厂家来说,每设计一个产品,必须经过严格测试才能定型,取得入网许可后销售,有关人身安全产品,不得丝毫马虎。

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