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光速是最快的,为什么光没有在空气中摩擦生热后燃烧?

2025-01-08心灵

省流版本:最简单的解释是 光不是实物,不会与实物因摩擦而生热

如果想强调刚才讲的『 流星燃烧 』的事情的话,可以说:『 流星 』燃烧的核心原因不在于 其速度快 ,而在于 『热量聚集后自身的温度升高超过燃点』 ,从而引起『 流星本体』 燃烧。 光不是实物,没有 可以燃烧的主体,也没有燃点


先讲点题外话啊。从个人角度来看, 对小朋友科普的时候,必须得跟上孩子的思路。 现在孩子的疑惑点来自于『 流星速度奎,所以摩擦生热,所以燃烧 』后的类比『 光速度快,光为什么不摩擦生热 』,这时候如果被孩子mislead到『光』的性质上了,实际上是 回避了孩子真正的疑问

所有的类比都是不伦的,但对于类比的讨论,如果仅仅停留在其『 不伦 』之处,而 忽略了对方 尤其是孩子 认为可以这么类比的原因 ,这只是简单粗暴地否定对方的问题而已,这无论是对于科普知识还是鼓励思考的角度来说都是不利的。

所以这个事情其实 和光没有多大的关系 ,主要还是对于『 流星因为速度快摩擦生热所以燃烧 』的解释,以及孩子对于这个解释的理解是没有把握到的。

上面这个论述其实是 隐藏了许多中间环节的 。实际上,我们是不能用『 速度快 』直接得到『 燃烧 』的结论的,存在可燃物也不行。

举一个最简单的例子,我们用『钉子』在『铁门』上用力反复摩擦,一段时间之后,钉子红了,铁门没有发红,这是为什么呢?因为『铁门』比较大,热量在铁门内部通过『热传导』的方式快速扩展,并不会集中在摩擦处,而『钉子』比较小,热量聚集,从而导致钉子的温度升高得更快。

但很显然,我们知道『 钉子 』和『 铁门 』之间的相对速度是一样的,如果『 速度快 』能够直接得到『 燃烧 』的结果的话,那这二者应该同时『 红温 』。但事实显然不是这样的。

所以,对于『 卫星燃烧 』的完整解释应该是这样:

首先是流星与大气层 摩擦生热 ,之后热量聚集在流星,导致 流星温度升高 ,当流星体的温度升高超过燃点时,便会在助燃物的作用下 开始燃烧

这样,孩子就会自然地意识到『速度快并不意味着就会摩擦生热从而燃烧』,也就不会提出这个类比了。

当然,再进阶一点,介绍产生热量的两种方式:一种是 做功 ,一种是 热传递 ,热传递又能进一步分为3种, 热传导,热对流和热辐射 。而刚才所谓的『 热量聚集 』,其实就是热传递速度小于摩擦生热过程中做功的速度。

而光,某种程度上来说,它就是热辐射的一种