0:00:00.470,0:00:04.371
光線維繫著我們對宇宙的感知。

0:00:04.371,0:00:06.906
有了光線，我們才能看到遙遠的星星，

0:00:06.906,0:00:10.069
探尋存在的起源。

0:00:10.069,0:00:11.385
不過，「光」到底是什麼？

0:00:19.345,0:00:22.462
簡單來說，組成光線的光子就是能量傳輸的最小單位。

0:00:22.462,0:00:26.731
光子是基本粒子，沒有嚴格的大小，

0:00:26.731,0:00:29.983
也不能分裂，只能產生和消亡。

0:00:29.983,0:00:32.712
光子也有「波粒二象性」，

0:00:32.712,0:00:35.666
也就是，在某種意義上，既是粒子又是波，

0:00:35.666,0:00:37.114
雖然這並不是真的。

0:00:37.114,0:00:40.569
另外，當我們說「光」的時候，一般都是指「可見光」。

0:00:40.569,0:00:43.475
其實可見光只佔有整個電磁頻譜的極小部分，

0:00:43.475,0:00:46.071
只是電磁輻射的少數典型。

0:00:46.071,0:00:48.652
不同的電磁輻射擁有

0:00:48.652,0:00:51.260
十分不同的波長和頻率。

0:00:51.260,0:00:55.077
伽馬射線的波長最短，因為其光子的能量最高。

0:00:55.077,0:00:58.295
多數伽馬射線只有不到十皮米的波長，

0:00:58.295,0:01:00.751
比氫原子小得多；

0:01:00.751,0:01:04.186
氫原子之於一分硬幣的大小，

0:01:04.186,0:01:06.956
相當於硬幣之於月亮。

0:01:06.956,0:01:09.436
可見光位於頻譜的中間，

0:01:09.436,0:01:13.002
波長介於 400 至 700 納米，

0:01:13.002,0:01:14.595
大概是細菌那麼大。

0:01:14.595,0:01:19.911
在頻譜的另一端，射頻電波的波長可以高達 100 公里；

0:01:19.911,0:01:22.091
而已知最大波長

0:01:22.091,0:01:26.309
可能超過十萬公里，

0:01:26.309,0:01:27.681
比地球大得多。

0:01:27.681,0:01:31.122
從物理的角度看，這些不同的電磁波都是一樣的——

0:01:31.122,0:01:35.768
它們都具有「波粒二象性」，也以光速「c」前進，

0:01:35.768,0:01:37.611
僅僅是頻率不同。

0:01:37.611,0:01:40.456
可見光有什麼特別之處嗎？

0:01:40.456,0:01:42.416
呃⋯⋯沒有。

0:01:42.416,0:01:45.316
只是我們的眼睛正好能

0:01:45.316,0:01:48.756
感知這些頻率的電磁波。

0:01:48.756,0:01:51.585
不過，這也不完全是巧合

0:01:51.585,0:01:55.165
可見光是僅有的

0:01:55.165,0:01:56.917
在水中容易傳播的電磁波；

0:01:56.917,0:02:00.844
而最早的眼睛就是在水中進化出現的。

0:02:00.844,0:02:04.813
眼睛是一項偉大的發明，因為它接收的光線

0:02:04.813,0:02:07.229
不僅會與物質反應，還會為物質所改變，

0:02:07.229,0:02:09.465
所以可以幫助我們了解周圍的世界，

0:02:09.465,0:02:10.839
毫無延遲，

0:02:10.839,0:02:13.777
當然有利於動物的生存。

0:02:13.777,0:02:16.113
那麼，光是從哪裡來的呢？

0:02:16.113,0:02:20.743
當原子或分子由高能態轉變為低能態的時候

0:02:20.743,0:02:23.527
就會發出各種頻率的電磁波；

0:02:23.527,0:02:26.835
電磁波就是失去的能量。

0:02:26.835,0:02:31.103
從微觀角度看，當原子中的一個電子

0:02:31.103,0:02:34.772
從激發態跌至低能態並散發掉其多餘能量時

0:02:34.772,0:02:36.930
就會發出可見光。

0:02:36.930,0:02:40.946
同樣，光線也能擊中電子，被電子吸收，

0:02:40.946,0:02:43.845
令電子進入能量更高的狀態。

0:02:43.845,0:02:45.478
從宏觀角度看，變化的電子能量

0:02:45.478,0:02:47.718
產生一個震盪的磁場，

0:02:47.718,0:02:50.826
磁場又產生一個垂直的電場，

0:02:50.826,0:02:53.527
兩種場在空間中前進，

0:02:53.527,0:02:55.972
傳輸能量，

0:02:55.972,0:02:58.999
也傳送關於誕生地的訊息。

0:02:58.999,0:03:03.489
為什麼光是宇宙萬物中速度最快的呢？

0:03:03.489,0:03:04.702
從另一個角度問：

0:03:04.702,0:03:08.037
宇宙中最快的速度有多快？

0:03:08.037,0:03:16.159
就是「c」，真空中 299 792 458 米每秒，

0:03:16.159,0:03:18.425
每小時十億公里。

0:03:18.425,0:03:22.288
電磁輻射正好就是這麼快。

0:03:22.288,0:03:27.743
其實，任何零質量的粒子都只會以光速前進，沒有加速過程。

0:03:27.743,0:03:29.838
就是說，當光從蠟燭中出來的時候，

0:03:29.838,0:03:32.350
不會從零加速到光速；

0:03:32.350,0:03:35.642
產生的瞬間光就已經是光速前進。

0:03:35.642,0:03:39.134
那麼，為什麼光速「c」是有限的呢？

0:03:39.134,0:03:41.017
呃⋯⋯沒人知。

0:03:41.017,0:03:43.065
宇宙就是這樣，

0:03:43.065,0:03:44.710
我們也不知道如何回答。

0:03:44.710,0:03:47.108
所以光是一種頻譜的一部份，

0:03:47.108,0:03:49.948
是一種像波一樣的基本粒子，

0:03:49.948,0:03:52.187
由兩種垂直的場推進，

0:03:52.187,0:03:54.369
以宇宙最高速度前進。

0:03:54.369,0:03:57.676
好了，就這樣。不過其他更加古怪的東西，

0:03:57.676,0:04:00.018
像以光速前進對時間的影響，

0:04:00.018,0:04:02.759
雙生子佯謬，量子力學之類的東西呢？

0:04:02.759,0:04:05.201
且看下次分解。

0:04:05.201,0:04:08.425
現在，為我們的眼睛歡呼吧：

0:04:08.425,0:04:10.699
它們接收穿梭時空的訊息，

0:04:10.699,0:04:15.229
讓我們「看見」萬物，從而思考我們的存在。

0:04:16.088,0:04:18.974
譯／Julian Y.