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物体|影子也有重量吗？

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我们都听过“如影随形”“形影不离” ， 意思就是两个人的关系像影子一样亲密 。 那么 ， 像“尾巴”一样跟随我们的影子是不是也像动物的尾巴一样具有重量呢？
想要回答这个问题 ， 首先要了解影子是什么 。 影子是一种光学现象 。 光在均匀介质中沿直线传播 ， 当光遇到不透明的物体时 ， 便会产生投影 ， 也就是我们所说的影子 。 既然影子是一种现象 ， 那么影子自然就没有重量了 。
【物体|影子也有重量吗？】
物体|影子也有重量吗？
图片来自网络
但是 ， 科学家们发现了一个有趣的事实 ， 影子虽然没有重量 ， 可是当影子投射在一个物体上时 ， 会使这个物体的重量减轻 ， 这是为什么呢？根据量子力学的理论 ， 光能够携带一定的动量和能量 。 在真空中 ， 光的动量大小与能量大小成正比 。 当光照到某个物体上时 ， 这个物体会吸收或者反射光 ， 这个过程使得光的动量发生改变 ， 进而改变光的能量 。 因此 ， 当物体被光照射时 ， 物体会受到光的力 。 我们将这种力称为光压 。 可以说 ， 我们在沐浴阳光的同时 ， 也在承受阳光给我们的压力 ， 只不过这个压力的大小可以忽略不计 。
因此 ， 关于被影子投射的物体重量减轻的问题 ， 我们可以这样理解：当A物体上投射了B物体的影子时 ， 说明本应照在A物体上的光被B物体挡住了 ， 而B物体为A物体承受了一部分来自光的重量 ， 因此A物体的重量变轻了 。 但是 ， 正如我们在一般条件下很难感受到光压一样 ， A物体减轻的重量也是微乎其微的 。
不过 ， 当光压集中在一个极小的空间时 ， 这个力就不容我们忽视了 。 外科手术中使用的激光手术钳 ， 正是运用了这一原理 。
我们在地球上受到的光压微不足道 ， 那么在太阳系中、在距离太阳更近的位置上受到的光压是否会有所不同呢？我们能否将这种压力转变为在太空航行的动力呢？

物体|影子也有重量吗？
早在19世纪 ， 作家凡尔纳就曾在他的小说中描述了太阳帆这种设备 。 他认为 ， 光会对物体产生作用力 ， 向物体撞击并反弹出去 ， 撞击的过程就会产生能量 ， 当大量的光子作用物体并产生足够大的能量时 ， 就能推动太阳帆前进 。
进入20世纪 ， 科学家们开始了相关研究 ， 太阳帆正式成为科学实践的目标 。 经过科学家的不懈努力 ， 太阳帆能够利用太阳在特制薄膜上的反射光压推动航天器前进 ， 且在前进过程中无须消耗额外的化学燃料和工作介质 。 质量小、收展比大、成本低、功耗低、航程长……这些都是太阳帆的优势 。 中国科学院沈阳自动化研究所研制的“天帆一号” ， 在轨验证了多项太阳帆的先进技术 。

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