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发现无线电波的人是谁,无线电波是怎么发现的

来源:整理 时间:2022-04-11 14:08:59 编辑:科技知识 手机版

宇宙天体传来的电磁波会是无线电波吗?不懂者勿答?

宇宙天体传来的电磁波会是无线电波吗不懂者勿答

谢邀。好问题,点赞。这个问题,题主强调“不懂勿答”,恐怕还真的没人能答或敢答。本题究竟难在什么地方?因为宇宙爆胀论的霸道:现有天文学教科书与科学界,还不知道或不敢承认“熵增红移”这个普遍现象。遥远天体,当然会激发无线电波,但根本就传不了多远,顶天也就几万千米。射电望远镜,总是会接受它们传来的无线电波。

最近火热的M87发的是毫米波,很像手机接收的微波信号。毫无疑问:这样的毫米波不可能是M87最初激发的电磁辐射波长,最初频率一定是很高的。这涉及两个问题:①为什么M87最初频率会降频红移呢?②最初频率f₀又该如何计算呢?对问题①的现有解释是:其一:按哈勃定律,这是因为所有天体在做多普勒效应的退行性红移。

其二:按宇宙爆胀论,因为宇宙空间一直在做甚至是超光速加速膨胀,即宇宙学红移。对问题②的解释是:初始频率=接收频率,这显然是荒谬的。宇宙爆胀论的脑子进水了!当然,信徒们不敢承认有熵增加红移这一普遍的物理现象,否则,他们无法自圆其说。什么叫熵增加原理?我们知道,高处水要向低洼处流动,高温区向低温区发散,高浓度向低浓度扩散.....这些现象叫洼地效应、拉齐效应、浓度扩散效应,其共同点是:高的能密或浓度要向低的发散,直至取得热平衡,这种热平衡体系,微观粒子分布更均匀,总能量消耗是最低的。

就孤立系统而言,物理学把此类规律,统称熵增加原理,堪称一条宇宙大法则。什么叫熵增加红移?不管天体激发的是电磁波还是引力波,它们最初激发的一定是高频辐射波。高频率意味着高能密,就必然会被外空间的低能密区所吸纳与承载而衰减能量或降频红移。这就是笔者主张的熵增加红移,而不是什么退行性红移与宇宙学红移。如何计算天体的初始频率?熵增加红移是司空见惯的。

例如:当航船在远处,看到的灯塔激发的光频很低,因为灯塔激发的光走了很长的路程。夜间,汽车远光灯照射的光、远处篝火发出的光,都是越远的频率越低,结果只能是,从可见光变成了看不见的无线电波。可推,接收频率(f)与初始频率(f₀)成正比,与辐射行程(R)成反比:f∝f₀/R,设平均降频倍率为β,有:β=f₀/fR...(1),或:f=f₀/βR...(2),总降频倍率:B=βt=f₀t/fR...(3),式中的t,是电磁波传播的时间。

公式(3)叫熵增加红移方程。现在我们通过M87黑洞的参数来求熵增常数β,当然仅单个样本不够精确。M87的参数:①离地距离:R=0.55亿光年=5.2×10²³m。②可设定接收波长:λ=0.003米。接收频率:f=10¹¹Hz;③并设定初始频率:f₀=10²⁰Hz,因为M87是超大黑洞,可激发超高频伽玛射线。

将数据代入(1):β=f₀/fR=1.92×10⁻¹⁴/m。折算为光秒:β=5.76×10⁻⁶/光秒=5.76ppm/ls。现在来估算一下太阳的初始频率,设接收波长λ=600nm,频率f=5×10¹⁶。日光到达地球时间:t=480秒,B=βt=3‰。初始频率:f₀=f/βt=1.7×10¹⁹,即太阳初始激发的电磁波是伽玛射线。

人类第一次收到无线电波是什么内容,不可能是人类自己发的吧?

人类第一次收到无线电波是什么内容,不可能是人类自己发的吧

1886年11月,海因里希·赫兹成为第一个发射和接收人造无线电波的人。 他的研究只专注于发现1864年詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的电磁学理论是正确的。 赫兹第一次认真考虑证明麦克斯韦理论是在1879年,当时他是柏林的一名22岁学生,这似乎太难了,无论如何,他想集中精力完成博士学位。1883年,在获得第一份讲课工作后,他重新审视了麦克斯韦理论。

他写了一篇令人印象深刻的论文,对理论进行了数学改造。 1885年,他搬到卡尔斯鲁厄大学担任实验物理学的正教授。现在他认为寻找证明麦克斯韦理论的方法的时机已经成熟。1886年10月,赫兹看到了电火花,引发了一系列最终将改变世界的想法。 赫兹一直在向学生演示一种叫做里斯螺旋的电器。螺旋通过一种叫做磁感应的过程产生电火花,火花在电路间隙之间飞舞。

赫兹被电火花迷住了。 他开始用一种叫做感应线圈的电气设备产生它们。(汽车的火花塞由感应线圈供电。感应线圈将来自汽车电池的低压直流电转换成高压交流电。这种电流以火花的形式定期穿过一个小的气隙——也就是说,你有一个火花塞。) 赫兹摆弄了一下这个装置,把一个次级火花隙连接到现有的火花隙上。 他用感应线圈产生高压交流电,在主火花隙定期产生一系列火花。

赫兹发现,当火花飞过主间隙时,火花通常也会飞过次间隙,赫兹称这些为侧面火花。 赫兹做了更多的实验,发现主间隙的火花正在产生美丽规则的电波,其行为是可以预测的。 他想象电波来回移动,在电线内产生驻波。 换句话说,他认为电路在其自然共振频率下像音叉一样振动。他认为他现在有一个谐振回路。 当然,在赫兹的电路中,振动不是声音,而是电荷的振动。

值得记住的是,产生电磁波实际上并不需要共振——只要电荷加速,电磁波就会产生。 谐振的重要性在于,如果接收器与发射器具有相同的谐振频率,则输入电磁波对其影响会更大。 赫兹意识到电振动的频率以及因此产生的谐振是由被称为电感和电容的电特性决定的,所以他更仔细地观察了电路中的这些因素。 他发现一种叫做自我感应的现象正在电线中发生。

这让他推断出电振动的频率非常高。 赫兹决定断开主火花电路和侧火花电路之间的硬线连接。 他还安排了主电路的电容和电感,使其谐振频率为每秒1亿次。今天我们将这个振动频率写成100 MHz。(频率的单位当然是赫兹,以海因里希·赫兹的名字命名。)根据麦克斯韦的理论,主电路将辐射波长约为一米的电磁波。 1886年11月,赫兹组装了他的火花隙发射器,他希望它能发射电磁波。

赫兹的火花隙发射器。两端是两个直径30厘米的中空锌球,相距3米。这些充当电容器。2 mm粗的铜线从球体延伸到中间,中间有火花隙。今天,我们将这个振荡器描述为半波偶极天线。 对于他的接收器,他使用了一段长方形的铜线,其尺寸为120厘米×80厘米。这根电线有自己的火花隙。 赫兹在变送器的中央火花隙施加高压交流电,产生火花。

火花在铜线内引起了强烈的电流脉冲,并引向锌球。 正如麦克斯韦所预测的,振荡电荷产生电磁波——无线电波以光速在电线周围的空气中传播。 赫兹用他的铜线接收器探测到了电波——火花跳过了火花隙,尽管火花隙离发射器有1.5米远。这些火花是由发射器发出的电磁波在接收器中产生强烈的电振动引起的。 这是一次实验性的胜利。

赫兹已经产生并探测到无线电波。 然而奇怪的是,他没有意识到他发现的巨大重要性。 "我认为我发现的无线电波不会有任何实际应用价值。" 海因里希·赫兹,1890年 。事实上,赫兹的无线电波将很快改变世界。到1896年,古格里莫·马可尼获得了无线通信专利。到1901年,他已经完成了从英国到加拿大横跨大西洋的无线传输。

到20世纪初,有技术头脑的人正在家里制造他们自己的火花发射器。1917年,就连儿童也参与了这项活动,并在一本为男孩编写的工艺书中得到了建造发射机的指导。 到20世纪20年代末,大多数无线电发射机使用真空管而不是火花来产生无线电波。然后真空管被放弃,取而代之的是晶体管。 科学家和工程师继续在无线电技术领域快速创新。

无线电波属于电磁波,但是频率比光波低,为什么光无法穿透手机外壳而无线电波可以?

宇宙天体传来的电磁波会是无线电波吗不懂者勿答

嗯……相信很多人都对“光是一种电磁波”这句话的本质非常疑惑吧,“电磁波”在这句话中算什么呢?是一个猪圈吗?把长着獠牙四足奔跑的动物都关进去就可以了?所以它们只是同类关系吗?同样频率的光和无线电波有什么关系呢?嗯嗯,不要慌,我们首先要学会,从物理的世界认识一个事物而非直接看到的,光与无线电波到底是什么关系,让我给你细细说来。

首先……我们的眼睛是怎么看见光的?其实就是光与视觉神经细胞中的色素分子发生作用,让色素分子进入一种电活性的状态,从而释放电信号,电信号随着神经传递进大脑,我们就看见光了。那手机又是如何接收到无线电波的?答案是无线电波与天线发生感应作用,产生了信号电流,于是就可以通信了。发现二者的相似性没?它们与物质的作用方式都是可以激发电流呀。

所以光与无线电波其实就是一个东西,本质是完全相同的,并不是一类东西。那么为什么说无线电波是磁场与电场交替形成的,而光是由光子组成的呢?其实这两句话同时可以用在它们俩身上,无线电波当然也是有光子的,而光当然也是由电场与磁场交替形成的,哈哈哈哈哈……你没想到吧!开动你的脑筋想一下,上面我说了二者都可以激发电流,那么请问——什么会引发电子的定向移动呀?中学教材会告诉你当然是电场,所以光为什么可以让色素的电子活跃起来呢?因为其中也有电场呀!那问题又来了,为什么我们看得见光却看不见无线电波呢?因为天线的大小不同呀,接收电磁波的天线需要是波长的一些固定长度倍数,如1/4,1/2,3/4,5/8等数值。

光的频率非常高,对应的波长也就非常短,那大概是多短呢?390~760纳米,而一个色素分子的大小差不多是几十纳米,色素分子中的电子轨道构成了一个微型的小天线,因而可以精确地吸收并转化光中的能量。所以我们看不见无线电波只是因为我们眼睛里的“天线”只能接受这么高频率的电磁波而已,实际上人类看不见的光多了去了,比如红外线,蛇的面窝细胞就可以感知。

那为什么光不能穿过手机的外壳呢?就像你已经想到的那样,并不是所有的物体光都不能穿过,有些东西不是透明的么?为什么会存在透明的东西?因为这些物质分子它们的电子轨道没有能与可见光的频率发生共振的大小结构,所以就不会吸收光。相反的来说,只要物质分子中存在着“小天线”,就会吸收光能并将其转化为热能。这样你就可以同时理解为什么物体有颜色了,因为如果分子中的“小天线”可以吸收一些频率的电磁波而放过另一些的,就会表现出无法吸收的颜色,如果全部都可以吸收呢?就是黑色。

这样你也就可以理解为什么无线电波可以穿过手机外壳了吧!能吸收是一种能力,不能吸收才是常态呀。再说说为什么高频率的无线电波会被水泥阻拦吧其实说是阻挡其实就是被反射或是吸收变成热能了而已,本质上来说并不是“电场和磁场都可以穿透无导电性无导磁性物体”,应该说并不存在绝对没有磁性的一般物质。只要是我们能认知的物质都是由原子核和电子组成的,它们都是有极微弱的磁性,而且电磁波与物质发生互动也没有一个绝对的界限,只是强弱而已,在100米以下深的海水,光也同样无法穿透。

电磁波的频率越高,水泥中的各种分子与之发生共振的效率也就越高,吸收能力也就越强,而频率越低,就越难有除金属以外的物质能与其发生共振,穿透力也就越强。最后就说一说电磁波可否加频率到光的程度电磁波存在上限频率,是3THz。再往上天线就会因过高的频率产生极高的热效应,而红外线的频率是从3.8THz开始的,可见光从4.8Thz开始,所以……你不可能用天线直接发出光。

虽然没法用天线放光,但是从光掉成电磁波的例子倒是有一个现成的,老式电视在没有信号时会出现雪花,这是因为接收到了微波信号。但是你绝对想象不到这些微波是从哪里来的,其实它们本来是宇宙大爆炸时留下的光子!因为宇宙膨胀而频率下降掉到了微波的波段,也就是宇宙背景辐射。所以,你现在明白为什么说光是一种电磁波了吧?。

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