为什么光这么牛?看看光有多努力就知道了

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生活中的光来得再简单不过了,你猛地鼓一下掌,整栋楼的声控灯都能亮。但在现代物理学的范畴中,光的诞生可并没有这么简单。光的一生甚至谱写了茫茫宇宙的诞生和人类文明历程的正史。

光似乎就来自弹指一挥间 | giphy.com

|原来光也要在夹缝中“生存”

作为有优秀科学素养的果壳er都知道,137亿年前宇宙大爆炸带来了The Big Bang Theory(以及谢耳朵),但光线却并没有随之出现。如同想象中盘古开天那样,创造宇宙的这个“爆炸事件”搅动着大量炙热、浓厚的气体,以至于光被带电粒子的“结界”完全困住。直到大爆炸后约38万年,也许是觉得自己把光困得太久了,宇宙开始降低温度,中性原子也能够稳定存在了。这时整个宇宙才开始被“洗白”,变得清澈透明,而光线终于找到机会重见天日。随后宇宙还孕育出了各种天体,有的还能发出可见光,形成今天这个晶莹剔透的宇宙。[1]

图 | giphy.com

在天上飞了那么久,100多万年前,光终于决定下凡送爱送温暖。旧石器时代的远古人在南非升起了第一道篝火[2],但没人知道火来自哪里,或许是偶然摩擦兽骨的缝隙中,或许是树木孔洞中残留的林火……不过可以确定的是,并不是所有远古人都懂得生火,这是一群携带了突变环芳烃耐受性(AHR)基因的远古人的特权。正是由于这个突变,让他们对火焰中产生的多环芳烃致癌物产生了耐受力并控制了火,成功和光为伍,简直不能更燃。[3]

现代人与尼安德特人的AHR基因对比 | Troy, Iain and etc.

|科学大佬是如何用光“开挂”的

牛顿被认为是最伟大的科学家之一,虽然他晚年开始“科学”研究圣经,但是这依然不能否定他作为科学家的神圣地位。也许因为他是“距离上帝最近的科学家”,牛顿往往能看到更多的迷雾森林。比如在1672年,牛顿曾做了一件非常“非主流”的事——他将铜针放在自己的眼睛和眼骨之间,用针尖按压眼球,直到出现了一些白色、 黑色和彩色的光环……而使用针尖摩擦的时候这些光环最为明显。如此拿着铜针、笔记本和三棱镜忙活了几个月,他得出了结论:看起来是单一的日光实际上是由多种颜色的光组合而成的,即使是显而易见的事物也会被眼睛欺骗,表象下隐藏着无数的秘密。1704年,牛顿以《光学》(Opticks)命名的新书也正式问世,用通俗的语言描述了大量的解释、标注和实验介绍,还附加了“动脑筋”Queries板块,让读者对科学的认知更生动(仿佛看到了本AI的鼻祖)。光,让牛顿在参透上帝谜语的路上更自由。[4]

图 | 图虫

阿尔伯特·爱因斯坦是另一位大佬,对这位20世纪最伟大的物理学家的各种研究成果我们已经烂熟于心,但表象下还有更多秘密。你可能不知道,爱因斯坦拥有通过幻想现实生活场景并整合概念复杂科学观点的非凡能力,他将这种能力称为“思维实验”。我的16岁还在沉迷打怪升级无法自拔,而16岁的爱因斯坦就已经对光“下手”,进行了思维实验——你跟着宇宙中的光线跑会发生什么?

图 | Wikipedia

爱因斯坦曾想,按照牛顿的理论,如果速度能赶上光速,在宇宙中你就会看到这道光是冻结的。然而事实上,光在宇宙中并不能冻结,要不也就不能形成光了。[5]

如果爱因斯坦以光速c和光赛跑,那他将会站在光上“冲浪”| pitt.edu

这时观察到的光,将是冻结的 | pitt.edu

后来爱因斯坦意识到,光速并不会为了他而改变,只有从其他地方入手,比如改变运动物体的时间、质量……这也奠定了后来狭义相对论的基础。[5]光为了“自由飞翔”,也是很拼了。

爱因斯坦的相对论,也带来了基于光速计算的质能方程,为穿越时空提供了更多遐想的空间,与此同时也带来了广岛长崎的两颗原子弹,为二战画上一个句号。这场为期六年的世界大战,从客观上推动了一波科技的飞跃,包括大家所熟知的“吉普车”Jeep就诞生于彼时。1940年6月,为对抗德军,美国陆军向135家汽车制造商征求了一辆1/4吨的“轻型侦察车”的投标。6个月后,威利斯(Willys)向美国陆军交付了原型“Quad”(以特有的4x4系统命名)。随着短时间内的快速更新换代,Quad升级成了Jeep,并向战区广泛投入,带来了胜利的曙光。

Jeep的原型Willys Quad和 更新后的WILLYS MB | Jeep

|光的未来,由你谱写

现代科技不仅让人的思维边界更广阔,连光的形态也更自由了。比如光系法师(光物理学家)能够将光转变为“液态”,他们将这一魔法称为波色-爱因斯坦凝聚(Bose-Einstein condensate),施法之后可以将某一束光转换为“量子液体(quantum liquid)”。[6] 这种新型的光系法术使得光系法师们对光的控制达到更强的水平,并将点燃量子计算的技能树。

137亿年过去了,宇宙追寻着光的脚步从未停息,每一次光在人类时间表上的出现都有推陈出新的巨大进步,是可以改变历史的重要节点。和“追求自由”的光一样,Jeep 也在不断追求革新进步,77年前第一代Willys Quad诞生,到现在全新Jeep自由光问世,以“更快、更强、更燃”的全新形象与“光”比肩。

人生道路如赛跑,纵是比不过光的速度,也要追着光跑。全新Jeep自由光系列搭载傲视同侪的GME-T4 2.0T超强心脏,起步快1个身位,超车游刃有余信心十足。普通大众的“高”功率,在Jeep看来不过是轻呼一口气,百公里加速8秒,更快(悄悄说:实测最快7.49秒)。

光,不但拥有至快的宇宙速度,我们日常感受更多的是光那份温暖。坚持77年的招牌四驱血统,全新Jeep自由光搭配了Active Drive 智能四驱,完美适配17种日常城市驾驶情形,0.2秒内瞬间自动切换,加上后轴智能分离技术,既能实现安全通过性又能保证燃油经济性,更强。12月上旬上市,正式启动交付,全系20万内起售,2.0T和四驱黄金组合只需25万以内,如阳光一般温暖人心。

我们总希望生活一路坦途一路光明,但是路途风雨也是少不了的风景。为了更好应对驾驶情形变化,全新自由光还配备了Selec-Terrain 路况模式自选系统,包括自动、运动、雪地、泥沙四大驾驶模式。旋转按钮,油门/转向/变速箱等12大项车身控制逻辑会再毫秒内进行调整。纵是道路泥泞前路风雨,我们也可像“光”一般,勇往直前。50万实力,30万区间地表更强的Trailhawk四驱高性能旗舰版,更像是寒冬的阳光,普照大地。

外观方面更燃,蓄势待发的瀑布式格栅和下沉式边框,以及0.33Cd超低风阻系数的流线车身曲线,如光一般行云流水。通过换芯更强2.0T发动机,焕新霸气动感外观及实用配置的重新调整,综合价值跃升5万以上。

既有历久弥新又有经典传承。这是光经历了137亿年的真实写照,也是Jeep的坚守所在。赋予它们源源不断生命活力的不是天生使然,而是人类对“更快、更强、更燃”的不懈追求,在这过程中,科学的进步,则是实现梦想的加速器和最终奥义。

参考文献:

[1] Kaaret, P., Brorby, M., Casella, L., & Prestwich, A. H. (2017). Resolving the X-ray emission from the Lyman-continuum emitting galaxy Tol 1247-232. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 471(4), 4234-4238.[2] Brain, C. K., & Sillent, A. (1988). Evidence from the Swartkrans cave for the earliest use of fire. Nature, 336(6198), 464.[3] Hubbard, T. D., Murray, I. A., Bisson, W. H., Sullivan, A. P., Sebastian, A., Perry, G. H., ... & Perdew, G. H. (2016). Divergent Ah receptor ligand selectivity during hominin evolution. Molecular biology and evolution, 33(10), 2648-2658.[4] Buchwald, J. Z., & Feingold, M. (2012). Newton and the Origin of Civilization. Princeton University Press.[5] Norton, J. D. (2005). Chasing a beam of light: Einstein’s most famous thought experiment. Retrieved May, 12, 2007.[6] Kruchkov, A. J. (2016). One-dimensional Bose-Einstein condensation of photons in a microtube. Physical Review A, 93(4), 043817.

作者:Kiwid

编辑:刘星曜

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