1
00:00:00,470 --> 00:00:04,371
光線維繫著我們對宇宙的感知。

2
00:00:04,371 --> 00:00:06,906
有了光線，我們才能看到遙遠的星星，

3
00:00:06,906 --> 00:00:10,069
探尋存在的起源。

4
00:00:10,069 --> 00:00:11,385
不過，「光」到底是什麼？

5
00:00:19,345 --> 00:00:22,462
簡單來說，組成光線的光子就是能量傳輸的最小單位。

6
00:00:22,462 --> 00:00:26,731
光子是基本粒子，沒有嚴格的大小，

7
00:00:26,731 --> 00:00:29,983
也不能分裂，只能產生和消亡。

8
00:00:29,983 --> 00:00:32,712
光子也有「波粒二象性」，

9
00:00:32,712 --> 00:00:35,666
也就是，在某種意義上，既是粒子又是波，

10
00:00:35,666 --> 00:00:37,114
雖然這並不是真的。

11
00:00:37,114 --> 00:00:40,569
另外，當我們說「光」的時候，一般都是指「可見光」。

12
00:00:40,569 --> 00:00:43,475
其實可見光只佔有整個電磁頻譜的極小部分，

13
00:00:43,475 --> 00:00:46,071
只是電磁輻射的少數典型。

14
00:00:46,071 --> 00:00:48,652
不同的電磁輻射擁有

15
00:00:48,652 --> 00:00:51,260
十分不同的波長和頻率。

16
00:00:51,260 --> 00:00:55,077
伽馬射線的波長最短，因為其光子的能量最高。

17
00:00:55,077 --> 00:00:58,295
多數伽馬射線只有不到十皮米的波長，

18
00:00:58,295 --> 00:01:00,751
比氫原子小得多；

19
00:01:00,751 --> 00:01:04,186
氫原子之於一分硬幣的大小，

20
00:01:04,186 --> 00:01:06,956
相當於硬幣之於月亮。

21
00:01:06,956 --> 00:01:09,436
可見光位於頻譜的中間，

22
00:01:09,436 --> 00:01:13,002
波長介於 400 至 700 納米，

23
00:01:13,002 --> 00:01:14,595
大概是細菌那麼大。

24
00:01:14,595 --> 00:01:19,911
在頻譜的另一端，射頻電波的波長可以高達 100 公里；

25
00:01:19,911 --> 00:01:22,091
而已知最大波長

26
00:01:22,091 --> 00:01:26,309
可能超過十萬公里，

27
00:01:26,309 --> 00:01:27,681
比地球大得多。

28
00:01:27,681 --> 00:01:31,122
從物理的角度看，這些不同的電磁波都是一樣的——

29
00:01:31,122 --> 00:01:35,768
它們都具有「波粒二象性」，也以光速「c」前進，

30
00:01:35,768 --> 00:01:37,611
僅僅是頻率不同。

31
00:01:37,611 --> 00:01:40,456
可見光有什麼特別之處嗎？

32
00:01:40,456 --> 00:01:42,416
呃⋯⋯沒有。

33
00:01:42,416 --> 00:01:45,316
只是我們的眼睛正好能

34
00:01:45,316 --> 00:01:48,756
感知這些頻率的電磁波。

35
00:01:48,756 --> 00:01:51,585
不過，這也不完全是巧合

36
00:01:51,585 --> 00:01:55,165
可見光是僅有的

37
00:01:55,165 --> 00:01:56,917
在水中容易傳播的電磁波；

38
00:01:56,917 --> 00:02:00,844
而最早的眼睛就是在水中進化出現的。

39
00:02:00,844 --> 00:02:04,813
眼睛是一項偉大的發明，因為它接收的光線

40
00:02:04,813 --> 00:02:07,229
不僅會與物質反應，還會為物質所改變，

41
00:02:07,229 --> 00:02:09,465
所以可以幫助我們了解周圍的世界，

42
00:02:09,465 --> 00:02:10,839
毫無延遲，

43
00:02:10,839 --> 00:02:13,777
當然有利於動物的生存。

44
00:02:13,777 --> 00:02:16,113
那麼，光是從哪裡來的呢？

45
00:02:16,113 --> 00:02:20,743
當原子或分子由高能態轉變為低能態的時候

46
00:02:20,743 --> 00:02:23,527
就會發出各種頻率的電磁波；

47
00:02:23,527 --> 00:02:26,835
電磁波就是失去的能量。

48
00:02:26,835 --> 00:02:31,103
從微觀角度看，當原子中的一個電子

49
00:02:31,103 --> 00:02:34,772
從激發態跌至低能態並散發掉其多餘能量時

50
00:02:34,772 --> 00:02:36,930
就會發出可見光。

51
00:02:36,930 --> 00:02:40,946
同樣，光線也能擊中電子，被電子吸收，

52
00:02:40,946 --> 00:02:43,845
令電子進入能量更高的狀態。

53
00:02:43,845 --> 00:02:45,478
從宏觀角度看，變化的電子能量

54
00:02:45,478 --> 00:02:47,718
產生一個震盪的磁場，

55
00:02:47,718 --> 00:02:50,826
磁場又產生一個垂直的電場，

56
00:02:50,826 --> 00:02:53,527
兩種場在空間中前進，

57
00:02:53,527 --> 00:02:55,972
傳輸能量，

58
00:02:55,972 --> 00:02:58,999
也傳送關於誕生地的訊息。

59
00:02:58,999 --> 00:03:03,489
為什麼光是宇宙萬物中速度最快的呢？

60
00:03:03,489 --> 00:03:04,702
從另一個角度問：

61
00:03:04,702 --> 00:03:08,037
宇宙中最快的速度有多快？

62
00:03:08,037 --> 00:03:16,159
就是「c」，真空中 299 792 458 米每秒，

63
00:03:16,159 --> 00:03:18,425
每小時十億公里。

64
00:03:18,425 --> 00:03:22,288
電磁輻射正好就是這麼快。

65
00:03:22,288 --> 00:03:27,743
其實，任何零質量的粒子都只會以光速前進，沒有加速過程。

66
00:03:27,743 --> 00:03:29,838
就是說，當光從蠟燭中出來的時候，

67
00:03:29,838 --> 00:03:32,350
不會從零加速到光速；

68
00:03:32,350 --> 00:03:35,642
產生的瞬間光就已經是光速前進。

69
00:03:35,642 --> 00:03:39,134
那麼，為什麼光速「c」是有限的呢？

70
00:03:39,134 --> 00:03:41,017
呃⋯⋯沒人知。

71
00:03:41,017 --> 00:03:43,065
宇宙就是這樣，

72
00:03:43,065 --> 00:03:44,710
我們也不知道如何回答。

73
00:03:44,710 --> 00:03:47,108
所以光是一種頻譜的一部份，

74
00:03:47,108 --> 00:03:49,948
是一種像波一樣的基本粒子，

75
00:03:49,948 --> 00:03:52,187
由兩種垂直的場推進，

76
00:03:52,187 --> 00:03:54,369
以宇宙最高速度前進。

77
00:03:54,369 --> 00:03:57,676
好了，就這樣。不過其他更加古怪的東西，

78
00:03:57,676 --> 00:04:00,018
像以光速前進對時間的影響，

79
00:04:00,018 --> 00:04:02,759
雙生子佯謬，量子力學之類的東西呢？

80
00:04:02,759 --> 00:04:05,201
且看下次分解。

81
00:04:05,201 --> 00:04:08,425
現在，為我們的眼睛歡呼吧：

82
00:04:08,425 --> 00:04:10,699
它們接收穿梭時空的訊息，

83
00:04:10,699 --> 00:04:15,229
讓我們「看見」萬物，從而思考我們的存在。

84
00:04:16,088 --> 00:04:18,974
譯／Julian Y.