影子有沒有厚度?
根據維特根斯坦的語言哲學理論,這是一個根本不成立的「物理問題」。物理上,定義「厚度」需要一個「物體」,而「物體」由「物質」所組成,是一個「宏觀量」。「影子」本身不是一種物體,是一種「光學效應」,他沒有「厚度」的屬性,但因為日常中我們經常會有一種「誤認」的常識,認為很多名詞的「屬性」可以任意定義,所以會有這麼奇怪的問題。
回答里有人說,「光」有沒厚度?有人說有,因為「光」很複雜,「有層次」,「有範圍」,所以有「厚度」。這更是一種定義上的「哲學悖論」。這種悖論的錯誤之處不在於邏輯而是語言定義本身。「光」是人類進化過程中,眼睛和大腦對某種波長的電磁波敏感,其在人眼中感應並在大腦中處理得到的「生物效應」。但跟「影子」完全不同的是,「光」的確是一種「物質」,因為電磁波是一種物質。即便如此,「光」也根本沒有「厚度」的屬性,因為它不是「物體」。它可以有「照射範圍」、「強度」、「亮度」等屬性(其實這也不是表徵「光」本身而是表徵其攜帶能量的密度和空間、時間分布,只是為了方便我們約定俗成了)。「光源」可以有「大小」、「厚度」、「高度」等「宏觀定義」因為它是「物體」但「光」沒有。
再深入下去,「光」在物理上具有「波粒二象性」,也是一種「粒子」,那它有沒「大小」或「尺度」的概念呢?作為參與長程相互作用的無質量粒子,物理上認為其沒有「大小」是「點粒子」,也就是它在空間分布是個δ函數。
總結:我們看到的「光」或「影子」只是某個範圍波長的電磁波的能量分布在人眼和大腦中處理出的效果而已(實際上「影子」部分也是有光強的只是對比明亮部分偏低而已否則就是「絕對黑體」了,這也是大腦為了區分能量分布的神奇之處,也就是攝影里所謂的「動態範圍」),影子有沒厚度?這不是有或沒有的問題,而是這句話定義本身就有問題,是不成立的,沒有任何討論基礎。
排第一認為有厚度的答案竟然獲得如此多贊。國內科普真是任重而道遠。
「世界上百分之九十的爭論都是名詞的爭論。」
Shadow「影子是光源被擋住的一塊區域,它存在於障礙物身後的所有空間。影子的橫截面是二維的投影。」——————————————————較真的分割線——————————————————
看到這個問題的第一反應就是這問題完全是名詞的爭端,所以我也就拿來了維基的定義,並沒有給出直接的是或不是的回答。但是看了這麼多言之鑿鑿的答案,不禁想多說幾句。
首先,請思考以下幾個問題:
什麼是影子?什麼是厚度?這麼回答這麼多點贊的,真的搞清楚這些問題了嗎——或者說,不妨認為這些問題是沒有定論的,那麼——真的有自己明確的定義嗎?這還沒完。如果真是這兩個問題的話也不至於專門再更新一次答案。繼續,前面兩個問題有了答案之後,繼續思考一下下面的問題:
影子究竟是幾維的?必須是實體才能有厚度嗎?必須要有體積才能有厚度嗎?一個三維物體哪一維該被當做厚度?一個圓柱體的厚度是多少?厚度一定要能被測量嗎?」厚度「是一個可以疊加的量嗎?(比如,大氣層的厚度?)如果影子不是客觀存在的物體,那麼」影子的厚度「是否可以有和」物體的厚度「不同的定義?以及,沒錯接下來幾個問題就是針對現在排名第一的答案的質疑:
光學效應為何就不能有厚度這個屬性?(比如,一束激光,當然你可以說激光束只有半徑,那麼我改裝一下激光源,生成一個截面為1cm*1m的光束是否可以?)
為什麼影子要繼承光的屬性?光什麼時候成為一種生物效應了?(維基百科 光: 」光是一種人類眼睛可以見的電磁波。「)或者,就算承認這句話:」我們看到的「光」或「影子」只是某個範圍波長的電磁波的能量分布在人眼和大腦中處理出的效果而已。「所以?效果就不能有厚度?這又是什麼唯物的邏輯?光是一種物質,而不是物體,這種說法正確嗎?
這一條我想特別拿出來說一說。物體(Physical body)「在物理學裡,物體是一群物質的可以辨認的聚集。量子力學中,物體指的是粒子或是粒子的集合,比如光子。」物質(Matter)「物質這一詞並沒有明確的定義,在通常概念下,光是不算作物質的。考慮了相對論之後才勉強可以歸為物質。」看完了之後請告訴我,光是物體/物質嗎?光可以是物體/物質嗎?光可以不是物體/物質嗎?我並不是想糾結於光的屬性問題,畢竟這與本題也無關。我想說的是,許多時候,想當然的認為在物理學上沒有意義,其實比想當然的認為應該有意義,高明不到哪裡去。想當然的認為民智未開需要科普,比想當然的認為影子有厚度,也高明不到哪裡去。
最後上張圖好了。圖片來自網路,有修改。
問:請問圖中深藍色的區域叫做什麼?請問圖中紅色的箭頭所丈量的尺寸叫做什麼?哦,最後的最後,補充一個小時候看到過的腦經急轉彎好了:
世界上最大的影子——黑夜。———————————————最後的最後的最後的的分割線———————————————
影子有沒有厚度?我也不知道。如果真的想要通過文字遊戲的方式得出影子是有厚度的這一結論,我覺得並不比排名第一的認為沒有厚度的答案裡面的描述要難多少。我完全稍微改變一下厚度的定義和影子的定義,讓其看起來毫無問題卻能符合我的邏輯。
而上面那個圖示,近似平行光的情況下,認為厚度就是地球半徑,也說得過去吧。甚至,其它的一些答案裡面,把厚度解釋為陰影的明暗程度,雖然可能不是題主想問的問題,但也並沒多大的不妥。作為概念上的影子是有尺寸的,但是物理上來說影子等於無
影子說到底是光沒有照到的地方,就是那個地方沒有光,也就沒有厚度。
影子確實有厚度,光的遮擋物到影子投射面的距離就是影子的厚度
沒想到過了幾天,這個問題的關注度上升的挺快的。
忍不住又想說幾句。看了@One Two 和那個排名第一的答案(不知道幹嘛要匿名,心煩人身攻擊?),爭論還是在物理定義上。我不是學物理的,但是我知道,物理定義是一直在變化的,這個毋庸置疑。比如對引力的定義。物理是在不斷發展的,那麼這個問題糾結於目前的物理定義是無意義的。所以,影子有沒有厚度這個問題,我的判斷依據是宇宙本身的規則,既我們所處的是一個四維宇宙,在空間上呈三維狀態,那麼可以判斷,任何絕對的一維,二維物體都是不存在的。影子這一現象,也是經由光實現的。@One Two 說光不具備體積,這個真不敢苟同,因為根據麥克斯韋的理論,光是一種電磁干擾,那麼光是由某種「基本粒子」(比如光子什麼的,雖然基本粒子這個感念已經證明是不存在的,但在微觀層面,誰知道會不會有新發現,比如「弦」理論的假設被證明什麼的)組成,這與我上述的那個「空間三維」唯一性的假設是吻合的,那麼光是有體積的,有體積自然有厚度。
----------------------------------分割線--------------------------------度娘對影子的解釋是一種光學現象,影子不是一個實體,只是一個投影。但是我認為,在我們這個空間三維的世界裡,任何東西都是三維的,就連光都是有粒子態的。那麼影子必然不會是二維的。
光線在物體上發生反射,一部分光線被物體表面「吸收」我們才能看見,那麼可以這麼假設,影子區域比別的地方要薄。而隨著影子深度越深,該區域的厚度會越小。好吧,我沒有回答問題,我只是做了一個假設影子不是現象么?要談厚度首先不得是個實在的物體么?(不適用於人文社科、浪漫主義、民科、玄學)讓我想起很久以前一個同學的觀點:風就是空氣、空氣就是風。
每年的冬天都是最讓人發愁的季節,太陽明顯偏南,影子變得很長,碰到影子的機會也就增加很多。大樓的影子還好,寬度大,雖然厚點,但只要跳一下,就可以在相對平坦的影子上走很久。
樹木的影子就討厭一些,只好一路跳著走。
若是開車,就如同走在搓板路上,顛得厲害,所以買車選獨立懸掛是必要的。最煩就是人多的地方,時常會被影子絆著,因為人多,影子是疊加的,厚度也就大些。惱人的是人的影子是來回動的,唉,說起來傷心,不知崴了多少次腳了。打著字,覺得臉上有塊凸起,扣了半天扣不下來,正緊張,才發現窗上停了一隻冬蛾,臉上不過是它的影子罷了。假設影子有厚度,那麼兩個物體重疊部分的影子會比各自的影子要厚么。。
有。
首先影子是指代某個東西擋住了光源造成的光源缺少這個現象。那麼,影子的比較對象就是被光照亮的地方了。光有沒有厚度呢?現實中的光源是非常複雜的,幾乎不存在沒有光的地方,哪怕是最為昏暗的夜晚,只要我們的大氣透光率不為0,理論上都是存在複數光源的。有美術知識的人大概都很容易懂這個道理。
所以影子的實際現象是,亮度大幅度低於被光照亮的地方。
所以這個地方亮度,光的密集程度的差距,就是影子的厚度。
當然這麼說並不準確,這個是對比度,而不是厚度。
對,應該說它們反應了這個厚度的關係。因為光是有質量的,密度高的區域質量肯定就越大。因為光也是會受到引力非常微弱的作用,質量越大的區域受到引力的影響就越大。所以這個厚度的差距在微觀上應該是客觀存在的。所以把影子看作光照的負值來看,那麼它應該是有厚度的。
把光假設為一種大量高速飛行的超小質量的流體顆粒就很好理解了,如果是水和氣體的話,會由於重力自然就填補掉密度低的地方,但是光的速度太快,所以在填補進去之前就飛走了,但是這個趨於填補的力,是客觀存在的,導致兩塊密度不同的光流,肯定厚度也不一樣。
然後延展腦洞,這種偏移雖然是極其微小的,但是那些來自幾百萬光年外的光的。。。是否真的像我們看到的一樣筆直的向我們飛來的呢?不知道天文學家們有沒有計算過。
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如 @江小漣 指出的,我這個想法在實際的理論中是錯誤的,以上理論純屬瞎想。。。建議大家從厚度的定義入手。。。。以下答案屬於個人觀點,轉載或引用請註明來源。
沒有影子的部分有光子在運動,光子也是種物質。所以影子的厚度是負數如果換一個方向考慮呢?影子是沒有被光照到的地方,那麼非影子的地方就是被光照到的地方(廢話)。如果(我是說如果),被光照到的地方增加了厚度了呢?(不管是增加了一層光子還是因為熱脹冷縮還是因為別的原因)那麼相對於光照區,陰影區的厚度是否可以理解為負數?
不就是那個地方沒有光嗎
沒厚度就是沒厚度,沒必要為這種問題洗地。厚度是一個宏觀的物理量,在微觀到量子層面沒有實際意義。說影子有厚度的大概都是從哲學層面思考的吧。
影子的定義有點問題,不大科學光是波粒二象性,所以光的傳播是像波一樣擴散,所以人的影子雖然是陰影,還是有光的,只是光強低至於影子中間比周圍黑,看看惠更斯原理,畫下圖就能明白了影子是由無光或光強低形成的然後假想一個無光的密閉房間,肯定全黑,影子的區域多大?重點是,你看的見嗎?所以影子的定義:光強差在人眼中的主觀反應所以這麼個不科學的問題用科學討論挺沒意思的,看咋地咋地吧那個,下次可以討論討論一滴水有多長~以上
有,我認為,簡單來說影子的厚度是物體沒有被照射到的背光面至影子投射面的距離。