作者：夏蟲語冰

敬啟者：

本文是一位愛好者的傾力之作，文中除註明的內容外，其它是未經證實的觀點，特此說明。

本文透過對自然現象的解析，試圖證明以下幾個問題：

1、光既不是粒子，也不是可見的波。

2、傳統上我們理解的光，是太陽發出的電磁輻射波與物質自身的電磁輻射波，在相互作用下進行“磁光轉換”、“磁熱轉換”。某些頻率使物質以特定顏色可見，某些頻率使物質生熱。

3、光和熱不能離開物質而單獨存在。

4、試驗驗證及其它驗證方法。

（全文1萬2千8百字。）

一、序

光，是最常見同時又是最神秘的自然現象之一，從神的隱喻到科學分析，經歷了漫長曲折的過程，可以肯定地說，人類對光本質的探求一直貫穿著整個科學史。

究竟什麼是光？

絕大多數書本上都說太陽帶給我們光和熱，認為太陽“……採用核聚變的方式向太空釋放光和熱”[1]。這也符合我們的直觀體驗：當太陽照耀大地時，我們就看見了世間萬物，並稱之為可見光；太陽不僅帶給我們光明還有溫暖。現實生活中有幾個人不是這樣認為的呢？

我們換個角度思考一下，假設有一個真空杯茶和一個實芯茶杯，你覺得使用時哪個茶杯不燙手呢？稍微有點生活常識的人都會選擇不燙手的真空杯。一個簡單的物理常識是：熱的傳導必需有介質才能夠進行。實芯杯杯體就是介質，所以會燙手，而真空杯因為沒有傳熱的介質，因此具有隔熱的作用，所以真空茶杯使用起來更安全。

地球與太陽之間相隔約1.5億公里，在太陽和地球之間，除了靠近地球表面有幾百公里的大氣層有稀薄的物質以外，其它完全是真空。現在問題來了：太陽的熱是怎麼穿過1.5億公里的真空傳導到地球上的？如果說真空不能傳熱，我們站在陽光下明明又能感覺到溫暖，這豈不是矛盾嗎？

圖1 太陽系

你看，在形式上我們以上的兩種體驗都是明確和真實的，但是把兩種現象放在一起考慮，它卻是矛盾的，不能自說其圓。問題出在什麼地方呢？肯定有哪個環節存在問題。因為後面我們還要涉及到這個問題，所以現在先暫時把它放到一邊，回到我們的主題上來，讓我們透過多種自然現象來深入地探究一下：

究竟什麼是光？

二、緣

現代物理學有兩大支柱，一個是相對論（Theory of relativity），另一個是量子力學（Quantum Mechanics）。不知是巧合還是必然，這兩門學科都源於對同一個東西——光的研究。不僅如此，現代天文學另一重要理論——大爆炸宇宙論（The Big Bang Theory）也與光有著極大的關係。

那麼，光究竟是什麼？這個看似簡單的“是什麼”的問題，竟使眾多的物理大家們產生了長達幾個世紀的爭論。

阿拉伯物理學家伊本·海賽姆（965年—1040年）提出，光線是由太陽或其它發光體發射出來的，然後透過被看見的物體反射入人眼，人眼接收到光線後才看到物體的，這一觀點至今還被人們普遍接受。

歷史上，以牛頓、拉普拉斯等為代表的光的微粒派，和以惠更斯、托馬斯•楊、菲涅耳等為代表的波動派之間展開了多個回合的論爭。在微粒說中，微粒是單一的、無限小的，具有形狀、大小、顏色和其他物理性質。在波動派中，惠更斯主張“光同聲一樣，是以球形波面傳播的”。惠更斯指出，如果光是微粒性的，那麼來自不同光源的光線在交叉時就會因發生碰撞而改變方向，但當時並沒有發現這種現象。而在牛頓看來，如果光是一種波，它應當同聲波一樣可以繞過障礙物，而不會產生影子，可在實驗中，光線繞過障礙物的現象並沒有出現。愛因斯坦還綜合了光的粒子說與波動說，辯證地提出光具有波動性與粒子性，即光既是一種波，同時也是一種粒子。

經過200年的旅程，光的波動學說與微粒學說，在新的實驗事實與理論面前，實現了融合。“波粒二象性”被認為是光的本性。

三、惑

愛因斯坦這樣描述這一現象：“好像有時我們必須用一套理論，有時候又必須用另一套理論來描述（這些粒子的行為），有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難，這種困難迫使我們要藉助兩種互相矛盾的的觀點來描述現實，兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的，但是合在一起便可以。”

讓無數物理學家頭疼的“波粒二象性”到底是什麼？科學家們爭論了幾百年，最後還是以非常不科學的“波粒二象性”——既是波又是粒子——而結束。看上去真是有些無可奈何的感覺！

為什麼說“波粒二象性”說法不科學呢？

從邏輯學來看，一個概念具有兩個基本特徵，即概念的內涵和外延。簡單來說：內涵就是“是什麼”；外延就是“包括什麼”。概念的內涵就是指這個概念的含義，即該概念所反映的事物物件所特有的屬性。這個概念的定義的內涵應該是清晰和準確的，是對事物做出的明確價值描述，是對一種事物的本質特徵的認識，通俗地講：是什麼就是什麼，既是這樣又是那樣，就是邏輯混亂。

在經典物理中，麥克斯韋把光描述成為是一種電磁波，沒有任何粒子的特性；而粒子則具有尺寸、質量和空間位置等特徵，用於構成更復雜的物質結構，進而構成宏觀實體。雖然都是物理學研究的物件，但兩者根本就不是同一類物質。還有很多文章用水的液態和固態來解釋“波粒二象性”，但是液態有液態的定義，固態有固態的定義，見過同時既是液態又是固態的東西嗎？

愛因斯坦在1917年左右曾說：“在我的餘生中將對光的本性進行反思。”在他去世前四年，他在寫給好朋友貝索（Michele Besso,1873—1955）的信中這樣寫道：“整整五十年的自覺思考沒有使我更接近於解答‘量子是什麼’這個問題。的確，現在每一個無賴都相信，他懂得它，可是他在欺騙他自己。”

究竟什麼是光？

如果說光是粒子，那就是物質的，物質有體積、有質量，那麼燈泡工作的時候，為什麼玻璃罩裡面沒有裝滿發光的粒子呢？

既然是粒子，他們是如何穿過玻璃又不留下孔洞的？

光速達每秒約30萬公里/秒，它運動的動力是什麼？

光沒有質量，沒有質量的物質還是物質嗎？黑洞又是怎麼把沒有質量的光吸入黑洞的？

放大鏡放大的是光子還是波？

……

如果仔細捋一捋，還有無數個關於光的奇奇怪怪無法回答的疑問。

四、拆

不論是在社會科學領域還是自然科學領域，都有這樣一種現象：當某個人在某些方面取得了被社會認可的成就和巨大的榮譽後，就會被視為權威，在這種情況下，他的其它觀點，包括沒有證實或難以證實的，其它人就不敢輕易否定，我把這種現象叫做“權威性障礙”。這是一個巨大的心理障礙，它模糊了真理的客觀標準，要想有所突破，就一定要克服“權威性障礙”。不論誰的觀點必須以驗證為標準，有了這個前提，才有可能平等地進行討論。

現在，我們需要對光進行定義，究竟什麼是光。

似乎難以找到一個完全標準的定義，雖然文字表述不盡一致，但還是可以歸納一下：光是粒子，也是波，有顏色，可見，以電磁波形式傳播。

請大家注意，這裡我們要明確一個概念，上述不論那一種表述，都明確表達出光本身是一種可見的物質。

圖2 圖3

圖2為中國天宮空間站宇航員拍攝的地球晝夜交替時的圖片，圖片上地球一邊是白天，一邊是夜晚；圖3是美國宇航局釋出的白天時間宇航員在太空作業時的圖片。請注意，不論是白天還是晚上，太空深處都是漆黑一片，什麼也看不見。但是地球表面和宇航員以及機械臂等都能看得清清楚楚，換句話說，我們看見的是物，而不是光，是物可見，而不是光本身可見。

其實你仔細觀察一下，你所看見的一切都是物質，而不是所謂的光。

天空中的大氣層分為很多層，離人類最近的是由空氣、水蒸氣和懸浮在大氣中的固體雜質三部分組成的對流層，其中空氣又由氧、氮、氬和二氧化碳等成分組成，加上大地也是由各種物質組成，所以我們目之所及的都是可見的物，根本沒有所謂可見的光。

不論光是波也好，是粒子也罷，如果說光本身是可見的話，人就無法走路，真還別不信。太陽光是白色的，你想想，白色也是一種顏色，不是透明色吧，如果你能看見白色的光，就好比你在不透明的牛奶液裡走路一樣，其實你什麼都看不見，還怎麼走路？如果硬要說是光的話，那也是透明的光，換句話說是看不見的光。真實的情況是，我們看到的都是可見的物，而不是可見的光（反覆強調）。

圖4 著名的地出圖片，只有地球和月亮具有物質特徵的"物"可見

如果上面這種說法你認為太過簡單敷淺了一點，那麼再換一種比較科學的說法吧。

我們現在知道，電磁輻射波的傳遞不需要介質，其它的傳播都需要介質，比如水波的傳播要有水做介質，聲波的傳播要有空氣做介質，力的傳遞也需要物質做介質，它們離開了介質都不能傳播。如果光是粒子，太陽距離地球約為1.5億公里，除了地球有一層薄薄的大氣層外，其餘都是真空，那麼太陽光粒子是怎麼穿過真空傳到地球上的？它的傳播介質是什麼呢？

19 世紀流行著一種起源於古希臘的“以太”學說，它是隨著光的波動理論發展起來的。那時，由於對光的本性知之甚少，人們套用機械波的概念，想像必然有一種能夠傳播光波的彈性物質，它的名字叫“以太”。歷史上很多、包括牛頓在內的科學家，都認為光的傳播介質是“以太”。

由此產生了一個新的問題：地球以每秒30公里的速度繞太陽運動，就必須會遇到每秒30公里的“以太風”迎面吹來，同時，它也必須對光的傳播產生影響。這個問題的產生，引起人們去探討“以太風”存在與否。如果存在以太，則當地球穿過“以太”繞太陽公轉時，在地球透過“以太”運動的方向測量的光速（當我們對光源運動時）應該大於在與運動垂直方向測量的光速（當我們不對光源運動時）。

為了觀測“以太風”是否存在，1887年，美國物理學家阿爾伯特·亞伯拉罕·邁克爾遜與美國化學家、物理學家愛德華·莫雷合作，進行了一個著名的實驗：“邁克爾遜-莫雷實驗”。

為了得到準確的結果，邁克爾遜和莫雷重複了許多次實驗，最後所得都是零結果。後來人們又在不同地點、不同時間多次重複了這一實驗，並且應用各種手段對實驗結果進行驗證，精度不斷提高。綜合各種實驗結果，人們基本可以判定地球不存在相對“以太”的運動。

按理說，如果找不到“以太”的存在，那麼光的傳遞問題仍然是存在的，問題並沒有得到解決。這一次被另一件事情帶偏了節奏。愛因斯坦在“邁克爾遜-莫雷實驗”的基礎上提出了“光速不變原理”，然後和“相對性原理”結合，提出了“狹義相對論”，於是，大家的注意力都放在相對論上，光的傳遞問題就被人們遺忘了（估計也確實難以解決），從此再沒有被人提起。雖然沒人提起，但並不意味著這個問題就不存在，只不過它並不影響我們享受太陽的光和熱。

既然傳遞問題沒有解決，那麼光粒子也就無法傳遞到地球上來，現在我們知道的事實是：太陽電磁波可以到達地球。但是肉眼能看到所謂的電磁波嗎？肯定看不見，即使是所謂的可見電磁波段也看不見。如果非要較真的話，我可以明確地告訴你：你看見的是物，而不是光。

（因為人們對“可見光”這一觀念根深蒂固，所以需要反覆強調不是“可見光”，是“可見物”。）

圖5 人類首張黑洞照片

北京時間2019年4月，作者和其它關心天文學的人一道，從網路上看到了人類首張黑洞照片。據介紹，該黑洞影象揭示了室女座星系團中超大質量星系Messier 87中心的黑洞。該黑洞距離地球5500萬光年，質量為太陽的65億倍。

在驚異人類技術進步的同時，另一個問題也讓我百思不得其解。

據介紹，該黑洞距離地球5500萬光年。這是個什麼概念，要知道，光年不是時間單位，而是距離單位，一光年等於9460528404879公里，5500萬光年呢，相信你的計算器和我的計算器一樣，已經無法正常顯示數字了。

這個時候，光的“波粒二象性”就讓人混亂了。這張照片拍的是波呢還是光粒子？！那就先不管是什麼，事實是這組影象在要太空中行走5500萬光年才能到達地球附近，請仔細看看圖片，影象沒有多一點也沒有少一點，就像一組光粒子排著整齊的隊伍朝地球走來，沒有一個“掉隊”的，也沒有一個“體弱”的。

而且別忘了，如果拍攝者有能力360度圍繞著這個黑洞，在任意一個角度都可以拍到類似的圖片……

可能沒有表達清楚，換一個角度說吧。

圖6 光的發散與匯聚

有一點可以肯定，宇宙中不論多大、什麼形狀的天體，只要距離足夠遠，就可以近似地認為它是一個球體，球體的表面積是一定的，不論發出光粒子的密度是多少，從表面發出的光粒子數也是一定的，每個光粒子的運動方向一定是垂直於球體表面的法線，這樣，所有光粒子必然呈發散型，距離越遠，光粒子相互間隔就越大。那麼在任意時刻能量達到的地方就會形成一個虛擬的球面。它經過了5500萬光年後，相當於半徑達5500萬光年的球體時，它到達了地球，那麼到達地球上的光粒子還有幾個呢？多少光粒子能組成一幅影象呢。現實是光粒子需要匯聚成一束光進入眼睛才能被看見，如圖6所示，我們能看到的條件與現實情況正好相反。

現在的問題是，我們既不知道光粒子的體積，也不知道它的質量等等資訊，光粒子純粹是人們根據觀察到的某些特性而虛構出來的物質，至今也沒有聽說誰分離出一個光粒子來。特別強調一下，不是懷疑黑洞圖片的真實性，是質疑可見光的存在。

最形象的比喻就和吹氣球一樣，吹得越大，表面積也就越大，表面上的圖案間的間隔就會越大。當這個“氣球”吹到半徑達5500萬光年時，上面的圖案還能看得見嗎？

換一個場景來討論。

日常生活中，我們可以透過眼睛判斷一定距離內物體的遠近，並且在近距離內可以看到非常立體的影像，這是因為兩眼相距一定距離，看到的是兩幅基本相同的但又稍有細微差異的影象，這兩幅影象之間就存在一定角度的視差，經大腦綜合後就能看到立體影象了，進而判斷出距離的遠近了。

圖7 平面檢視與立體檢視

如圖7所示，如果是可見光進入眼睛才看到影象，那麼，這就相當於從基本相同位置發出來的光（不論是粒子還是波）需要根據不同的角度自動分成兩幅不同的影象，分別進入兩隻眼睛才能達到這種效果。

3D電影也是這個道理。雖然看上去只有一個2D銀幕，實際上是由兩種偏振光在銀幕上組成影象。當你不戴3D眼鏡時，兩幅影象同時進入到兩隻眼睛裡，看上去就是兩組不同的影象疊加在一起無法觀看。當我們戴上3D偏振眼鏡後，兩幅不同的影象分別被兩隻眼睛看見，就形成了3D立體影像，這就是模擬自然環境下形成的3D立體影像。你能相信自然光會根據角度自動分成兩組影象分別進入眼睛從而形成影象嗎？

再其次，假如真的是因為光進入到眼睛形成影象進而被看到，那麼就相當於我們的眼睛在被動地接收影象，這樣的話，不論多遠距離的影象，在天氣條件一定的情況下，我們只要睜開眼睛就能看得清清楚楚的，就像守株待兔一樣，人人都可以是火眼金睛。甚至光年以外的影象，只要到達地球用肉眼也能看見。如圖8所示，現實的情況是，距離近的物體看得很清楚，距離越遠看得越模糊，顏色也越淡，直到什麼也看不清楚，這又是什麼原因呢？

圖8 被動視覺與主動視覺

我們知道，眼睛裡的晶狀體是眼球中重要的屈光間質之一。就像照相機裡的鏡頭一樣，它的作用一是透過睫狀肌的收縮或鬆弛改變屈光度，使看遠或看近時眼球聚光的焦點都能準確地落在視網膜上；它還有一個最重要的作用，透過晶狀體形成“映象”並傳輸到大腦形成影象，沒有它人就會失明。如果是光進入眼睛形成視覺，那麼只需瞳孔控制進光量的大小就可以了，晶狀體就是多餘的，反而影響光線的進入。

“映象”是一種物理現象。指用有高度反射功能的材料製成的鏡面（鏡子），在它上面形成的物像（由物體組成的影象）就是“映象”。最常見是生活中常用的平面鏡，透明的玻璃表面也可以形成“映象”。

可以想像一下，把一塊玻璃放在一個密封的暗箱前面，玻璃外表面可以對環境形成一個“映象”，如果選擇一個合適的角度細心觀察的話，可以看到有一前一後相同的兩層“映象”，前一層是玻璃對遠處物體的“映象”，後一層是對玻璃前一層的“映象”。此時我們假設在兩層“映象”之間有“光線”相連線，那麼此“光線”就是直線，此時鏡子沒有放大作用。如果我們讓平面鏡中間向兩側凸起，就形成了凸透鏡，此時，“映象”之間的“光線”改變了角度，凸透鏡具有了放大效果。（注：圖9僅為示意圖，不是標準的光學圖。）

圖9 平面鏡與凸透鏡示意圖

晶狀體在眼睛中有著極為重要的作用，和照像機鏡頭一樣，沒有它就不可能產生映象，也無法調節焦點。圖10左為相機裝上鏡頭時拍攝的場景，右為未裝鏡頭時拍攝的相同的場景。

圖10

如果距離太遠看不清楚怎麼辦？最簡單的辦法當然是用望遠鏡，望遠鏡幫助我們“看”得更遠、更清晰。天文望遠鏡、太空望遠鏡都是非常好的選擇，如圖11所示。其實，“望”不就是用眼睛“望”出去嗎？“望”遠鏡的名字就已經表達了我的意思：並不是光進入眼睛被動地看到影象，而是用眼睛主動向前“望”。所有的工具都是人的能力的延伸，望遠鏡就是眼睛的延伸。

圖11 看與望

所以的現象都不支援傳統觀點，可見伊本·海賽姆的這一觀點影響多深。

五、解

從物理學概念得知：場指某種空間區域，其中具有一定性質的物體能對與之不相接觸的類似物體施加一種力。場是一種特殊物質，看不見、摸不著，但它確實是一種物質的存在，也是物質存在的一種基本形式，這種形式的主要特徵在於場是彌散於全空間的。例如電磁場、引力場，是具有特定物理性質（電磁相互作用、引力相互作用）的空間區域。既然是物質，具有能量和質量。“能量”是物質因為運動而具有做功的能力。

圖12 現行的太陽電磁輻射波譜

太陽輻射就是一個包含巨大能量的電磁輻射場，它的影響範圍包括整個太陽系，太陽時時刻刻都在向太陽系空間以波的形式發射出電磁輻射。地球所接受到的太陽輻射能量僅為太陽向宇宙空間放射的總輻射能量的二十億分之一，但卻是地球的主要能量源泉。

太陽電磁輻射波並非一般理解的類似從A點移動到B點的水波，而是往復振盪的波。就像在一個坐滿觀眾的體育場裡，第一排的觀眾站起來再坐下，緊接著第二排、第三排依次重複下去，由此，波便產生了。波在傳遞時，每名觀眾都沒有移動位置，只是在原地起伏，相對各自的原點做往復的振動，由此形成一個振動的場。

太陽能量就是透過太陽電磁輻射波以振動場的方式向太陽系內傳遞能量。可以認為太陽是由很多互不相干的點波源組成的擴充套件波源，從而，太陽輻射波具有非常寬的頻域，其振幅和相位都存在著快速的隨機漲落。在太陽總輻射中，根據其輻射波的頻率與波長，被劃分為不同種類的輻射線，且具有不同的功能。

但是，在我看來，太陽光譜應該是這樣的：

圖13 洞整後的太陽電磁輻射波譜

太陽光譜中所有的電磁波，看上去叫法不太統一，其實它們都是電磁波。在紫外線與紅外線之間的波，在傳統觀點中，它是由帶有顏色資訊的粒子構成，具有波動性，波長在400~760nm之間，是一種物質，是“可見的光”。雖然本文認為不存在“可見的光”這一物質，但波是存在的。因為它在紫外線與紅外線之間，根據它所處的位置和作用，臨時給它取個名字，暫且叫它“物外線”，如圖13所示。

所有輻射線都不可見，且必須與物質相互作用才能被感知。

位於“物外線”一端的紅外線，是由英國科學家弗里德里希·威廉·赫歇爾（Friedrich Wilhelm Herschel，1738—1822）於1800年發現。他將太陽光用三稜鏡分解開，在各種不同顏色的位置上放置了溫度計測量光的加熱效應。結果發現，位於紅光外側的溫度計升溫最快。因此得到結論：紅光的外側必定存在看不見的光線，這就是紅外線。

紅外線頻率較低，能量不夠，遠遠達不到原子、分子解體的效果。因此，紅外線只能穿透原子的間隙，而不能穿透到原子的內部，會使原子、分子的振動加快、間距拉大，即增加熱運動能量，從宏觀上看，物質在融化、在沸騰、在汽化，但物質的物理、化學性質（原子、分子本身）並沒有發生改變，更不能使原子核內部發生改變，這就是紅外線的熱效應。[2]

1801 年德國物理學家裡特（Johann Wilhelm Ritter，1776～1810）發現在日光光譜的紫端外側一段能夠使含有溴化銀的照相底片感光，因而發現了紫外線的存在。紫外線因其波長短，頻率高，能量高，穿透力強，能穿透到原子核內部發生作用，對微生物的破壞力極強。例如：細菌吸收紫外線後，引起DNA鏈斷裂，造成核酸和蛋白的交聯破裂，殺滅核酸的生物活性，致細菌死亡。所以紫外線常用來消毒滅菌。[3]

現在我們知道了，紅外線波長短，頻率低、能量小，穿透達到的範圍小，主要作用是熱效應。就回答了本文在序言裡提到的那個問題：太陽不是將熱量直接傳導到地球，而是透過太陽輻射波傳導，紅外線作用在身上從而產生熱量。因為是受太陽輻射波作用引起的現象，我們暫且稱為“磁熱轉換”。

紫外線波長短，頻率高、能量大，穿透達到的範圍大，過多的紫外線進入體內會對人體造成病變甚至面板癌。

而處在紅外線與紫外線之間的“物外線”，波長、頻率、能量都處在兩者的之間，既不能使原子產生大量的熱，也達不到原子核內部使其改變物理性質的程度。自然界中的一切物體，只要溫度在絕對溫度零度（-273.15攝氏度）以上時，都以電磁波的形式時刻不停地向外輻射。當“物外線”作用在物體上時，兩者相同或相近的頻率產生共振，其振幅急劇增大。此共振主要集中在物體原子外層的電子，並未深入到原子核內部，因此溫度並無明顯升高，物體產生亮度，此時物體為可見（即被視為光），因為是受太陽電磁輻射波作用引起的現象，暫且叫做“磁光轉換”。

因為“物外線”只作用於物體的表面，無法深入物體內部，物體溫度的改變甚微，而物體表面本身就有散熱的作用，極不易被察覺。

不同的原子擁有不同的振動頻率，“磁光轉換”不完全取決於電磁輻射，也與物質的自身發出的電磁輻射頻率有關。太陽電磁輻射波的400~760nm“物外線”對應於物質的400~760nm輻射頻率。太陽電磁輻射波頻率與任一單一物質輻射頻率都可以實現“磁光轉換”；物質的全輻射頻率與任一單一太陽輻射頻率也可以實現“磁光轉換”，此轉換是在“振動”而不是“共振”的情況下發生的，因此“亮度”低，並伴有色光混合現象。例如：用頻率為700nm的“光”照射任何顏色的物質時，該物質在可見的同時會發生偏紅的感覺。最理想“磁光轉換”的是純白物質，它與太陽輻射中的400~760nm“物外線”都發生共振現象，所以看上去“光”最亮。任何輻射源都不是絕對理想的“光源”，由於三基色分佈不均勻，極易造成偏色（白色不白），三基色在白色物體上的任意組合就可以形成千萬種色彩。相對而言，除太陽外的其它“光源”更容易偏色，太陽“光”在中午時分更接近理想白色，早晚的太陽輻射由於受到大氣微粒物質的影響而偏紅橙色。

完成“磁光轉換”的兩個必要條件是：一是要有最低能量的“物外線”；二是要有（任意）物質，兩者缺一不可。只有完成這一過程物質才成為可見，也即是我們以前認為的“可見光”。 物像可以透過眼睛中的晶狀體形成“映象”後產生視覺，也可以在相機鏡頭中形成映象被記錄下來。

圖14 調整後的太陽電磁輻射波譜

一個常見的場景是：在一個潔淨的空間放映電影，在沒有銀幕的時候，不論放映機功率有多大，也不論觀察者處在除光源外任何位置也看不影象，“光”會消失得無影無蹤；當在“光”路中任意位置放置銀幕（不考慮焦點），即會發生“磁光轉換”，此時銀幕上顯示出影像。

一個完整的場景是：當太陽電磁輻射波穿過茫茫太空時，太空中空無一物，沒有產生“磁光轉換”和“磁熱轉換”的外部條件，而太陽電磁輻射波又不可見，所以我們看到茫茫的太空是黑黢黢、冷冰冰的；當太陽電磁輻射波到達地球時，由於地球被大氣層包圍著，大氣層裡含有塵埃、水汽等等微粒物質，此時一部分太陽輻射波與其產生“磁光轉換”，在地面上看來即是白天；如果在清晨、日落時分或者雨後雲層較多的時候，太陽輻射穿過雲層時被分割成一條狀，形成“丁達爾”現象，這種現象通常被誤認為是一種可見的“光線”。這條“光線”的亮度在太陽輻射強度一定的情況下取決於微粒的密度，密度越大，“光線”越明顯，在無塵的空間裡不會產生“光線”。太陽電磁輻射波的另一部分穿過雲層到達地面，和地表上物體產生“磁光轉換”和“磁熱轉換”，該物體可見的同時產生熱量，這種過程習慣上稱之“光”和“熱”。如圖14、15所示。

圖15“物外線”與物質相互作用形成物像，眼睛晶狀體形成映象產生視覺

（作者斗膽認為麥克斯韋方程組若再增加“磁光轉換”和“磁熱轉換”兩個方程是不是更加完備呢？）

“磁光轉換”是由電磁波與物質相互進行的，所以“光”表現出波動性。這些性質主要包括波的、疊加、干涉、衍射現象等。

由此我們可以得出以下結論：

1、不論哪個頻譜的太陽電磁輻射波都是不可見的波；

2、不論光也好，熱也好，都是太陽輻射與物質相互作用的結果，沒有脫離物質、純粹的光和熱。

3、沒有可見光這一物質，光的本質就是電磁輻射波。

六、驗

行文至此，已經清楚地表達了本文的核心觀點，可以肯定的是，讀者看到這裡一定是持懷疑或者反對的態度，這是完全可以理解的，畢竟，傳統觀點已經通行了上千年，一直被人們視為圭臬，信奉至今。

好在我們可以採用試驗的方法來加以驗證，輔助我們加深瞭解，正確與否用事實來驗證。（為了方便理解，不至於理解混亂，此處用傳統的“光”來替代“物外線”。）

一、“色光”交叉干涉試驗

目的：

托馬斯·楊的“雙縫干涉實驗”已經證實光的波動性，本試驗的目的在於驗證光是否具有粒子性，是否具有顏色資訊，“磁光轉換”及“色光”的混合機理。

名詞定義：

1、光的發出端為“光源”；

2、光與物體相互作用的面為“光端”；

3、“光源”與“光端”之間為“光路”。

方法：用兩束（紅、藍一次色）不同頻率的“色光”交叉，最後在白色物體上形成混合色（紫色二次色）。

1、透過兩束不同頻率的“色光”相交，如果光是由帶顏色資訊的粒子組成，那麼兩束光粒子相交時必然產生顏色混合現象和光束改變方向，沒有則不能認為是具有顏色資訊的粒子。

2、單束光在遇到物體之後產生“磁光轉換”後形成“色光”。

3、兩束“色光”融合形成混合色（二次色）。

試驗結果：

圖16

如圖16所示，如果是可見的波或可見的粒子，則光路上就應該可見。當紅藍兩束光分別照在幕布上時，電磁波與幕布發生“磁光轉換”，分別形成兩個光斑，光路上並沒有可見的光。如果在任意光路上放置任意物質，即發生“磁光轉換”。

圖17

如圖17所示，兩組不同的波長的波相交，最後在白色幕布上完成了各自的“磁光轉換”，形成了紅藍兩色，在光路上並未出現色光混合的現象，也未出現光束混亂的現象。按照常識，兩個方向的力相遇時必然產生混合和混亂並改變其方向。而透過“磁光轉換”能夠形成紅、藍色的是不同波長的波，只有頻率相同、振動方向相同、相位差相同的波才能稱為相干波，即產生干擾。由此證明，所謂的光只能是電磁輻射波。

圖18

如圖18所示，當“光端”與白色幕布相匯時，即完成“磁光轉換”，在幕布上顯示出紅色與藍色“色光”；當兩種“色光”重疊時，白色幕布同時進行“磁光轉換”，紅藍兩色同時顯現，即完成“色光”的混合，幕布上呈現出紫色（二次色）。

說明：

透過試驗證明，“光”即不是粒子，也不是可見的波，準確地說實質上就是太陽電磁輻射波，電磁波中的部分波段（物外線）可與物質產生“磁光轉換”，該物質即被可見，所以只有可見的物，在它“傳輸的過程中”不可能有可見的“光”。

用我們生活中的無線通訊來比喻就非常容易理解了。

我們平時使用的手機在上網、通話和影片時，千萬不要認為是那些圖片、聲音和文字在天空中飛來飛去，其實都是將模擬訊號轉換為數字訊號，透過基站與其它裝置或網站連線實現通訊。這些圖片、音樂和文字等等資訊在傳輸的過程中，都是肉眼看不見摸不著的數字訊號，但是透過手機或電腦專用程式解碼後就可以正常還原，這和“磁光轉換”“磁熱轉換”具有相似的機理，這也是人類師法自然的傑作吧。

二、“邁克爾遜-莫雷實驗”的另類解讀

“邁克爾遜－莫雷實驗”，是1887年邁克爾遜和莫雷在美國克利夫蘭做的用干涉儀測量兩垂直光的光速差值的一項著名的物理實驗。結果證明光速在不同慣性系和不同方向上都是相同的，由此否認了以太（絕對靜止參考系）的存在，從而動搖了經典物理學基礎，成為近代物理學的一個開端，在物理學發展史上佔有十分重要的地位。如圖19所示。

圖19

1905年，愛因斯坦以此拋棄了“以太”作為靜止參考系，並以光速不變和相對性原理為基礎，建立了狹義相對論。

現在，我們不妨腦洞大開，放開膽子地猜想一下：

光速不變是否也意味著不存在光速？

經過實驗驗證，可以肯定“以太”是不存在的。按我們通常的理解，太陽的電磁輻射波是以太陽為中心向外輻射，也就是波從A點移動到B點，這種情況下，如圖19所示，兩個光路方向相差90度，所以不論從哪個方向看，兩個光路M1M2都會不同程度地受到太陽輻射波的影響，就像在河裡游泳，順水、逆水和橫渡的速度肯定受影響一樣，由於兩光路方向各異，受到的影響也不會一致，這樣就應該能測量出兩束光的光程差[4]。

但是，此實驗不僅邁克爾遜-莫雷進行了多次，其它人也在不同地點、不同時間多次重複了這一實驗，並且應用各種手段對實驗結果進行驗證，精度不斷提高。綜合各種實驗結果，人們基本可以判定地球不存在相對“以太”的運動，當然也沒有發現光速受太陽輻射波的影響。因此得出了光速“與觀測者相對於光源的運動速度無關，即相對於光源靜止和運動的慣性系中測到的光速是相同的。……光速與任何速度疊加，得到的仍然是光速。”[5]

在相對論裡，光速不變並不是實驗出來的，而是在“邁克爾遜-莫雷實驗”的基礎上提出的一種假設，再加上另一個假設而推匯出了“相對論”。但是，這樣的結果又讓絕大多數人接受不了，更理解不了。在經典物理中，遵循的是速度疊加原則，這也符合人的直覺和常識。很簡單的道理，一個人在行進中的火車上往前走，相對於在地面上的人，火車上的人的速度就應該是火車速度加上人行走的速度。但是相對論就硬生生地規定：不論火車上的人走得多快，人與地面的速度永遠都是火車的速度，也就是說它不遵循的是速度疊加原則。

我們不如換個角度來考慮：“邁克爾遜-莫雷實驗”測不出光程差，說明太陽就是一個穩定往復振動的波而形成的能量場，所以才測量不出光程差。

我們在前面介紹波的時候提到過，太陽輻射波並非一般理解的類似從A點移動到B點的水波，而是往復振盪的波。就像在一個坐滿觀眾的體育場裡，第一排的觀眾站起來再坐下，緊接著第二排、第三排依次重複下去，由此，波便產生了。波在傳遞時，每名觀眾都沒有移動位置，只是在原地起伏，只是相對各自的原點做往復的振動，由此形成一個振動的場。這種情況下，無論用什麼方法也測量不出光程差，也測不出任何擾動，就是沒有光速。

不能確定一個穩定往復振動的波能否測量出速度，但一個變化的波能測量出變化的間隔，從而計算出速度。

由此我們還可以有另外一種假設——“波前光速”。

如果是這樣，在太陽輻射波振動剛開始傳導的那一刻，應該是有速度的，也就是“波前光速”。波前是指波在介質中傳播時，某時刻剛剛開始位移的質點構成的面。它代表某時刻波能量到達的空間位置，它是運動著的。簡單一點說就是傳導在最前面那一個波面從A點到B點的速度，假設A點為中心，B點為極點，而一旦“波前光速”到達B點時，相當於以A、B為半徑建立一個球型振動場，所以在振動場建立後是測量不到“光速”的。要測量“波前光速”，可以透過遮擋陽光的方法——人為地製造“波前光速”進行測量。

從“邁克爾遜-莫雷實驗”示意圖上可以看出，用的是人造光源，燈光類比太陽光，相信在接通光源的那一瞬間是有干涉影象的，只不過速度極快，干涉影象時間太短，人眼根本無法觀察到，如果用高速攝像機應該可以記錄下來。當然，這只是猜想，這樣的實驗個人是沒有能力動手做的。

再來一個沒有底線地猜想吧：如果我們發出的任何頻段的電磁波都與太陽輻射波相對應的波段產生諧振（共振），此時發射的電磁波能量得到極大地增強，才使電磁波（光速）傳播得這麼快、這麼遠而不需要動力的原因。

七、終

看到這裡相信讀者也看出來了，費了這麼多筆墨，其核心觀點就是究竟有沒有“光”進入眼睛形成物像，因此，光程差的檢測就成了關鍵的環節。雖然“邁克爾遜－莫雷實驗”也能間接證明不存在光程差，但是我們還可以更進一步進行驗證。如圖20所示，是在“邁克爾遜-莫雷實驗”的基礎上稍加變動的實驗，同一束“光”走了一遠一近的兩條“路”，專門用來測量兩者之間的光程差。

圖20

特別要說明一下，一般涉及光、光速都是特指太陽、燈等光源，既然是測試組成“物像”的“光”進入眼睛，則將光源改為變動的影象測試更為準確，當然，也還有其它更為科學的方法進行實驗。

坦率地說，作者本人也沒有更多證據來說明這一問題，但是現有的證據都不支援傳統的觀點，唯一的辦法是透過實驗來加以證明。

回顧一下人類關於光研究的歷史，自阿拉伯物理學家伊本·海賽姆提出，光線是由太陽或其它發光體發射出來的，然後透過被看見的物體反射入人眼，人眼接收到光線後才看到物體後，一千多年以來從未有人對這一觀點產生過置疑和相關的實驗驗證，可能就像本文前面提到太陽的熱一樣，非常符合人們的日常體驗，但是日常體驗並非是完全科學的，從這個意義上講，進行相關的實驗也是非常有必要的，但是這樣的實驗不是個人有能力能夠完成的，作者期待著有關機構能夠給出科學的答案。

全文完。

圖/文：夏蟲語冰

Eail：[email protected]

2022.02.14

註釋：

[1] 百度百科：《太陽》條目。

[2] 百度百科：《紅外線》條目，本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作專案稽核。

[3] 百度百科：《紫外線》條目，本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作專案稽核。

[4] 百度百科：《光程差》條目，本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作專案稽核。

[5] 百度百科：《光速》條目，本詞條由“科普中國”科學百科詞條編寫與應用工作專案稽核。