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在我们的日常认知里,任何物体的运动都离不开“加速”过程——汽车从静止到时速百公里,需要发动机持续提供动力;子弹从枪膛射出,依赖火药爆炸产生的推力逐步提速。可在微观世界中,光子却打破了这一“铁律”:从诞生的那一刻起,它的速度就达到了每秒30万公里的光速,没有丝毫从零到极速的过渡。这种违背直觉的现象,曾让无数物理学家困惑不已,而答案,就藏在颠覆经典认知的量子力学世界里。
要理解光子的特殊行为,首先得跳出经典物理的框架。经典物理学是描述宏观世界的“利器”,从苹果落地到行星公转,它用牛顿力学、电磁学等理论,构建了一套连续、平滑的物理图景——能量传递像水流般不间断,物体运动轨迹可精准预测,一切变化都遵循“渐变”逻辑。这种“连续性假设”深深扎根在人类的认知中,甚至成为一种思维惯性,让我们下意识地认为,微观世界也该遵循同样的规则。
可到了19世纪末,一系列实验结果却让经典物理的“连续性大厦”摇摇欲坠。其中最棘手的,便是“黑体辐射”难题。所谓黑体,是指能完全吸收外来电磁辐射,且不会反射或透射的理想物体,它发出的辐射光谱仅与温度有关。按照经典物理的连续性理论推算,黑体辐射的能量会随频率升高而无限