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

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

00:00:06.906 --> 00:00:10.069
探尋存在的起源。

00:00:10.069 --> 00:00:11.385
不過，「光」到底是什麼？

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。

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

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

00:00:29.983 --> 00:00:32.712
光子也有「波粒二象性」，

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

00:00:35.666 --> 00:00:37.114
雖然這並不是真的。

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」。

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，

00:00:43.475 --> 00:00:46.071
只是電磁輻射的少數典型。

00:00:46.071 --> 00:00:48.652
不同的電磁輻射擁有

00:00:48.652 --> 00:00:51.260
十分不同的波長和頻率。

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。

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

00:00:58.295 --> 00:01:00.751
比氫原子小得多；

00:01:00.751 --> 00:01:04.186
氫原子之於一分硬幣的大小，

00:01:04.186 --> 00:01:06.956
相當於硬幣之於月亮。

00:01:06.956 --> 00:01:09.436
可見光位於頻譜的中間，

00:01:09.436 --> 00:01:13.002
波長介於 400 至 700 納米，

00:01:13.002 --> 00:01:14.595
大概是細菌那麼大。

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；

00:01:19.911 --> 00:01:22.091
而已知最大波長

00:01:22.091 --> 00:01:26.309
可能超過十萬公里，

00:01:26.309 --> 00:01:27.681
比地球大得多。

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——

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，

00:01:35.768 --> 00:01:37.611
僅僅是頻率不同。

00:01:37.611 --> 00:01:40.456
可見光有什麼特別之處嗎？

00:01:40.456 --> 00:01:42.416
呃⋯⋯沒有。

00:01:42.416 --> 00:01:45.316
只是我們的眼睛正好能

00:01:45.316 --> 00:01:48.756
感知這些頻率的電磁波。

00:01:48.756 --> 00:01:51.585
不過，這也不完全是巧合

00:01:51.585 --> 00:01:55.165
可見光是僅有的

00:01:55.165 --> 00:01:56.917
在水中容易傳播的電磁波；

00:01:56.917 --> 00:02:00.844
而最早的眼睛就是在水中進化出現的。

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

00:02:04.813 --> 00:02:07.229
不僅會與物質反應，還會為物質所改變，

00:02:07.229 --> 00:02:09.465
所以可以幫助我們了解周圍的世界，

00:02:09.465 --> 00:02:10.839
毫無延遲，

00:02:10.839 --> 00:02:13.777
當然有利於動物的生存。

00:02:13.777 --> 00:02:16.113
那麼，光是從哪裡來的呢？

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

00:02:20.743 --> 00:02:23.527
就會發出各種頻率的電磁波；

00:02:23.527 --> 00:02:26.835
電磁波就是失去的能量。

00:02:26.835 --> 00:02:31.103
從微觀角度看，當原子中的一個電子

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

00:02:34.772 --> 00:02:36.930
就會發出可見光。

00:02:36.930 --> 00:02:40.946
同樣，光線也能擊中電子，被電子吸收，

00:02:40.946 --> 00:02:43.845
令電子進入能量更高的狀態。

00:02:43.845 --> 00:02:45.478
從宏觀角度看，變化的電子能量

00:02:45.478 --> 00:02:47.718
產生一個震盪的磁場，

00:02:47.718 --> 00:02:50.826
磁場又產生一個垂直的電場，

00:02:50.826 --> 00:02:53.527
兩種場在空間中前進，

00:02:53.527 --> 00:02:55.972
傳輸能量，

00:02:55.972 --> 00:02:58.999
也傳送關於誕生地的訊息。

00:02:58.999 --> 00:03:03.489
為什麼光是宇宙萬物中速度最快的呢？

00:03:03.489 --> 00:03:04.702
從另一個角度問：

00:03:04.702 --> 00:03:08.037
宇宙中最快的速度有多快？

00:03:08.037 --> 00:03:16.159
就是「c」，真空中 299 792 458 米每秒，

00:03:16.159 --> 00:03:18.425
每小時十億公里。

00:03:18.425 --> 00:03:22.288
電磁輻射正好就是這麼快。

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。

00:03:27.743 --> 00:03:29.838
就是說，當光從蠟燭中出來的時候，

00:03:29.838 --> 00:03:32.350
不會從零加速到光速；

00:03:32.350 --> 00:03:35.642
產生的瞬間光就已經是光速前進。

00:03:35.642 --> 00:03:39.134
那麼，為什麼光速「c」是有限的呢？

00:03:39.134 --> 00:03:41.017
呃⋯⋯沒人知。

00:03:41.017 --> 00:03:43.065
宇宙就是這樣，

00:03:43.065 --> 00:03:44.710
我們也不知道如何回答。

00:03:44.710 --> 00:03:47.108
所以光是一種頻譜的一部份，

00:03:47.108 --> 00:03:49.948
是一種像波一樣的基本粒子，

00:03:49.948 --> 00:03:52.187
由兩種垂直的場推進，

00:03:52.187 --> 00:03:54.369
以宇宙最高速度前進。

00:03:54.369 --> 00:03:57.676
好了，就這樣。不過其他更加古怪的東西，

00:03:57.676 --> 00:04:00.018
像以光速前進對時間的影響，

00:04:00.018 --> 00:04:02.759
雙生子佯謬，量子力學之類的東西呢？

00:04:02.759 --> 00:04:05.201
且看下次分解。

00:04:05.201 --> 00:04:08.425
現在，為我們的眼睛歡呼吧：

00:04:08.425 --> 00:04:10.699
它們接收穿梭時空的訊息，

00:04:10.699 --> 00:04:15.229
讓我們「看見」萬物，從而思考我們的存在。

00:04:16.088 --> 00:04:18.974
譯／Julian Y.