光能否轉為機械能，能否以光為動力製造光動力汽車？

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感謝大家對這個問題的踴躍參與。產生這個問題是看到光子計算機以後會取代現在的電子計算機，所以想到光會不會取代電，形成以光為動力基礎的世界，所以產生上面的問題。看到大家的回答又產生新的問題：(1)能量轉換間為什麼存在差異，如光能轉為熱能容易，轉為機械能難。會不會存在無法直接轉換的兩種能量？（2）是否存在能量密度的概念，比如很小的空間和質量卻具有巨大的核能，而巨大的空間儲藏的光能好像不多？

光的壓力是無處不在的，因此利用光壓力來作為宇航器的動力來源就是一個很好的設想。我們看到彗星拖著長長的尾巴，就跟太陽光壓力有關係。
（有人對光壓是彗星尾巴的根源有疑問，我這句話的出處來自下面這篇綜述的第一句話。http://arxiv.org/abs/1303.0733。）

在現實中，利用光壓力製造汽車還是不現實的，因為空氣阻力太大。但是用光壓力來控制微小機械振子的運動已經是一個很重要的研究方向，這方面的研究可以對微小的位移的微小的質量進行高精密的測量，可以測量單個分子的質量，可以測量引力波的影響，等等。為了利用光壓力來做高精密測量，首先要做的不是加快機械運動，反倒是減慢運動。另外，這也可以探索量子世界的邊界。
一切皆量子

我們知道，在光學中，一個非常重要的器件就是光學腔。一個普通的F-P腔實際就是兩面兩面正對著的鏡子。如果我們把其中一面鏡子固
定，另外一面鏡子束縛在彈簧上，是可以震動的。那麼對這面鏡子來說，它的震動模式就可以用相應的聲子來描述。所謂冷卻鏡子到量子區域，就是指把這面鏡子降
溫到其平均聲子數小於1。可以想見，在降溫的過程中，熱雜訊將會極大的降低，這樣的鏡子將可能成為一種超級探測器，比如用於探測引力波。怎麼冷卻鏡子呢？現在的技術還是用光。當光照射到鏡子上時，將會形成光壓，這種壓力與鏡子的位置是有關係。通過調節光的失諧，功率，利用光的對鏡子的反衝力，或者同時再加上反饋，可以降低鏡子的溫度。

如果我們想用光的壓力來驅動機械運動，那麼我們可以看到聲學激光。早在激光發明後不久，人們就在尋求其在其他系統中的對應物，比如說，聲學激光，或者我們可以稱之為「激聲」。固體中的震動，一般是處於雜亂無張的狀態的，比如熱平衡態。聲學激光，需要外加驅動引起振子的受激震動（對應於激光器中原子的受激輻射）。利用激光碟機動機械振子，是可能得到聲學激光的。

這。。。這一片答案看得我高深莫測啊，是我2B了？

太陽能汽車不是新鮮事了吧？1982年就誕生了第一台全太陽能動力汽車了，我上大學的那個年代就已經有做過太陽能汽車模型了，現在應該每年還有什麼太陽能汽車大賽吧？

太陽能汽車作為光動力汽車已經是很成熟的技術了吧？只不過處於成本和實用性角度沒有大量商用而已。

太陽能汽車是典型的光動力車，依賴光電轉換將光能轉為電能，電能再轉為機械能。

光能要直接轉化為機械能的話，貌似目前還不足以作為汽車動力，但是放著電能作為中介有效轉換方式不用，光動力車沒有道理直接去用光能直接轉化成機械能這種不靠譜的方式吧？晚上就不開車了還是說滿世界先扎滿高功率的燈柱啊？

付幾張網上隨便找來的太陽能汽車照片。

可以呀，光能——電能——機械能，不過轉換效率很低就是了

能，這一點上面幾位已經討論了。但是光動力(載人)汽車技術上不太可行。

太陽常數約1366W/m^2（注意這是在大氣層外的數據，還沒經過大氣層的衰減、非直射乘個餘弦什麼的，北京地表平均能有一半就不錯了），汽車截面積就算5m^2，現在光伏轉換效率(光-熱-機轉換效率低不說，那套設備也沒法上車)在實驗室可能能做到差點20%——於是太陽能汽車的功率大概理想情況下就那麼1000W不到的樣子，而一般轎車發動機輸出功率都在數十千瓦的數量級。

所以說，現在太陽能技術還滿足不了汽車的要求。更遑論陰天下雨晚上你也要開車怎麼辦。如果不考慮成本，作為輔助動力源還是可以的，比如代替發動機給電瓶充電之類的。

太陽帆中提到了，有局限。

對於目前的轎車尺寸來說，抵達地球的日光的能量密度過低不足以驅動轎車。太陽能飛機的翼展相當的大。

@天光你圖片中的這幾部車，單靠太陽能電池是開不動的，都要倚賴蓄電池。另外蓄電池沒電後，想靠曬太陽充電，至少要上百個小時，怎麼實用？

@天光這麼說吧，一部這樣的車，我每天白天開個近百公里，其太陽能輸入的電能入不敷出，要大量耗蓄電池的電。白天停室外曬太陽充電也是杯水車薪，想第二天開，主要還是要依賴交流電充電。總體算起來其能量95%以上來自交流電網。這很難稱為太陽能汽車。這就是和太陽能路燈其能量100%來自太陽能的本質區別。主要瓶頸在於太陽能其功率密度低。

所以發展集中的光伏電站和純蓄電池的電動汽車比太陽能汽車更靠譜

和沒有核動力汽車和核動力飛機類似的道理

能啊，你看過光能使者么？

(1)能量轉換間為什麼存在差異，如光能轉為熱能容易，轉為機械能難。會不會存在無法直接轉換的兩種能量？
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從本質上講，光能都是轉變成了「運動」的能量。
所謂熱能，不過是大量分子微觀運動的宏觀體現。對於單個分子來說，也有「動能」和「熱能」的概念，但是對於宏觀物體而言，包含極大量的分子，考察單個分子的具體運動狀態是沒有意義的（就像考察中國人的收入，去實時緊迫某一個人的收入情況是沒有意義的，一般只是做一些統計處理），而是採取一種「統計」的方式。這種統計的結果表現在宏觀上，就是所謂的熱能。
一束光照射到物質上，除了反射的透過的，其他的都會被吸收，而吸收基本上只有兩種形式：電子吸收和晶格（原子核形成的固定格點結構）共振的吸收。當一束光的能量作用到無數個電子上時，有的向東跑，有的向西跑，綜合起來看物質的形貌並沒有多大變化。而且，電子或晶格吸收光子的能量非常快（納秒以下），吸收以後，它們還是不斷運動的，隨時有機會再放射出去，導致效率不高。即使是吸收的熱量，也很難被觀察到。熱脹冷縮算是晶格的變化，其實已經是比較顯著的現象了。
任何能量之間都可以相互轉換。
其實光的能量可以很高，比如激光炮。

（2）是否存在能量密度的概念，比如很小的空間和質量卻具有巨大的核能，而巨大的空間儲藏的光能好像不多？
能量密度的概念是存在的，就是單位體積內的能量。
核能是一種質量變化得來的能量，即眾所周知的E=m*c^2，即變是很小的質量變化也會引發非常大的能量變化。「質量」是可以聚焦在一起的，因為我們平時所說的物質都是「聚焦」態的。
要把光能存儲在單位很小的體積內是存在的。光子是玻色子，可以以相同的狀態大量「聚集」在一起，但這種「聚集」並不是在實空間里的，而是在「狀態」空間的。
從波的角度看，光是一種波，是一種變化的場，而場是瀰漫在全空間的，想把它們集中在一起是很困難的。
從粒子的角度看，光子的靜止質量為0，其能量全部來源於「運動」的能量，一個運動的「物體」怎麼會聚集並且靜止地呆在一起呢？

看起來你沒聽過「太陽帆」這個神奇的東西。就是在空間中撐起一個帆，利用太陽光的壓力向前航行，聽起來像帆船。這是光能直接轉化為機械能。
對於非直接轉化，比如太陽能汽車什麼的，樓上已經有答案了。

光壓推動在宇宙中會有更廣闊的的應用前景

有沒有可能利用光壓原理進行光能直接轉化為機械能？
用光照射旋轉的帆，帆的半徑越大，光壓產生的力矩就越大……同樣，帆轉的越快，光壓做功越多。這樣對嗎？