光是什么？ 2009-4-12
人们最早对光的认识是"光线"，以此建立了几何光学；后来认识到光为光波，由此波动光学建立了起来。在牛顿时代，以牛顿为代表的学者认为，光是从发光体发出并以一定速度向空间传播的微粒。以此解释光从空气进入水，光线折向法线，需要水中的光速应大于空气中的光速；而惠更斯为代表的学者认为，光是某种振动，通过媒质，以波动形式向周围传播。以此解释光从空气进入水，光线折向法线，需要水中的光速应小于空气中的光速。1850年佛科（Foucauld）用实验测定了光在水中的传播速度，证实光在水中的速度小于空气中的光速。而光的干涉、绕射、偏振和色散现象使光的波动说占了上风。那时，人们认为，宇宙中充满一种密度极小而切变弹性系数远比钢为大的特殊媒质，称为"光以太"或"宇宙以太"是传播光的媒质。而一切物体（包括巨大的天体）在"以太"（Ether）中运动丝毫不受阻力，"以太"又渗透于一切物体之内。并且，"以太"可能可用做绝对静止坐标系的参照物。但是，至今一切实证"以太"存在的实验都归于失败。
麦克斯韦在十九世纪七十年代创立了光的电磁波理论。它有旋转的电矢量和与之正交的磁矢量，从而，既有电作用又有磁作用。该理论指出：光波照射到物体表面时，会有光压。后来实验证实了这点，而且实测值与麦克斯韦的电磁波理论值十分符合。
到了爱因斯坦，在光电反应中，光又显示着粒子的特性，爱因斯坦称它为光子。他指出：光子的能量Er =hv ，光子的动质量mr =hv/C2 ，而其动量 pr =hv/C=h /λ。在量子力学中揭示了光子是传递电磁相互作用的作用子，被称为光量子。由原子的电子能级间电子的跃迁揭示了原子的光谱线特点，由此原子光谱学建立了，后来又建立起了分子光谱学，光谱分析已成为现代物质分析和太空物质分布研究的重要手段。
人们利用光的偏振现象发明了立体电影，照相技术中用于消除不必要的反射光或散射光。光在晶体中的传播与偏振现象密切相关，利用偏振现象可了解晶体的光学特性，制造用于测量的光学器件，以及提供诸如岩矿鉴定、光测弹性力学及激光调制等技术手段。
磁光效应是指处于磁化状态的物质与光之间发生相互作用而引起的各种光学现象。包括法拉第效应、克尔磁光效应、塞曼效应和科顿--穆顿效应等。这些效应均起源于物质的磁化，反映了光与物质磁性间的联系。
光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应。从微观看来，不管什么光电效应，归根结底，乃是光与电子相互作用带来的结果。二者相互作用，各自产生了相应的变化：对于光而言，它或被吸收，或改变频率和方向；对于电子而言，发生了能量和状态的变化，从束缚于局域的状态转变到比较自由的状态，从而致使物质电特性发生了变化。照相底片感光、荧光效应和植物的光合作用就是光的电效应。现在正在大力开发的光电池已成为日益重要的新能源器件，光电帆版已成为人造卫星、太空探测器和空间站必备的装备。而各种频段的光电器件也成为太空探测和微观量子现象的重要探测设备。
"1963年Ready等人用激光作光电发射实验时，发现了与Einstein方程偏离的奇异光电发射。1968年Teich 和Wolga用GaAs激光器发射的hυ=1.48eV的光子照射逸出功=2.3eV的钠时，发现光电流与光强的平方成正比。按Einstein方程，光子的频率处于钠的红限频率以下，不会有光电子发射，然而新现象却发生了，不但有光电子发射，而且光电流不是与光强成正比，而是与光强的平方成正比。于是，人们设想光子间进行了"合作"，两个光子同时被电子吸收得以跃过表面能垒，称为双光子光电发射。后来，进一步的实验表明，可以三个、多个、甚至40个光子同时被电子吸收而发射光电子，称为多光子光电发射。人们推断，n光子的光电发射过程的光电流似乎应与光强的n次方成正比。
因此，光电效应的粒子的解释有如下两个困难：1、电子是如何吸收光子的能量的，它的物理过程是怎样的？光子的频率是如何转化成电子的速度？2、为什么某些激光不遵循Einstein方程？为什么非激光光源不会产生多光子光电发射？"
笔者的解释是：钠原子的价电子吸收了GaAs激光器发射的hυ=1.48eV的光子，齐步到达一个亚稳的激发态，再吸收第二批光子，越过逸出势垒，发生光电流。从而光电流不是与光强成正比，而是与光强的平方成正比。对于，吸收n个光子的光电发射过程的光电流应与光强的n次方成正比。如果不用激光，而用普通白光，由于是宽频光，各个价电子吸收了，是杂乱地进入激发态，这些杂乱步调的电子相互影响、干扰，从而谁也无法越过逸出势垒，不能发生多光子光电流。光子的能量扣除越过逸出势垒所需的能量（相当于势能）后，余下的就成了光电子的动能了。不是光频转化为电子速度！另外，如果激光器发射的光子被原子的核外电子吸收后，并不能到达电子的亚稳的激发态，这种电子会重新释放出这个光子。从而，表现为光子的散射而已，不发生光电效应。所以，利用这种效应可以具体探测每种元素原子、甚至分子的电子能级，包括它的亚稳的激发态。由此，可找到可用的激光器新材料。
人眼可见的光称为可见光，波长在7600A0到4000 A0之间。按长波到短波，依此为红、橙、黄、绿、青、兰、紫的不同色彩感觉。这些光的综合效果为"白光"。红外线的波长在7500A0到100微米（1微米=10000 A0），其长波段（远红外线）与无线电的超短波（微波）重叠。微波和红外线都表现为热效应。紫外线的波长在4000A0到60 A0之间，其短波段部分与软X射线重叠。紫外线主要表现为化学作用（感光）、生物作用（光合作用和杀菌作用）和荧光作用。红外线、可见光和紫外线合称为热辐射。因为，可见光和紫外线也有热效应，且都在黑体的热辐射范围。黑体的热辐射能量与温度的四次幂成正比：E =σT4 。高温辐射温度计就据此原理制成。黑体的热辐射强度的极大值对应的辐射波长λm =O.2897/T 。由此，可测定辐射体的色温和恒星的表面温度.
X射线（X光）是电子的韧止辐射，或原子内层电子跃迁的辐射，或带电粒子的同步加速辐射，波长从500 A0到0.005 A0之间。它用于人体透视的医学诊断和固体晶体结构及原子内层电子跃迁能级的研究。由于有些星体和星云会辐射X射线，这也成为天文研究的重要探测内容。现在高强度X激光器已用于可控热核反应，用于加热核材料。它也可减速、甚至束缚粒子，当然也应该能用于加速粒子。X激光器也已用于军事，甚至会成为太空战的有力武器。
γ射线是波长在0.1 A0以下,是频率最高、能量最高的光子流，其长波段与硬X射线段重叠。γ射线、X射线和紫外线的能量高，会引起分子结构的变化。这既可用于诱发植物种子的基因突变，用于培养优良品种；也可能损伤人体组织，诱发癌变。但γ射线也用于杀死癌细胞，称为γ光刀。某些核反应会释放γ光子，正反物质的湮没会转化为γ光子；微黑洞的蒸发就辐射γ光子。所以，与X射线一样，γ射线探测是天文研究的重要内容。
在适当的条件下，γ光子会转化为正负电子对（在更高能量下，光子会转化为正负质子对），反之亦然；另外，电子在加速到足够地接近光速时，也会崩溃，转化为γ光子！已经有人用经典的麦克斯韦的电磁场理论和相对论分别导出了带电体的电荷量随运动速度增加而减少的结论，虽然，二种方法得到的数学式不尽相同，那是参照系不同而致，但结论是一致的：电荷量随运动速度增加而减少，达到光速时电荷量为零。这再一次地告诉我们：有形（有静止质量，甚至电荷量）物质不可能加速到光速，不可能以光速运动，在足够地接近光速时，都会崩溃，转化为光子--无形的场物质，而且光子是不可能具有静止质量，或者电荷量的！另一方面，利用电磁场不可能将带电粒子加速到光速，不仅是此时带电粒子的惯性质量极大地增加，将它继续加速需要给予极大的能量；另外，带电粒子的电量极大地减少，使电磁场与它的作用越来越小，给予的加速能量反而越来越小。带电粒子的电量的减少是以光辐射的形式而实现的，这就是加速器内一方面带电粒子的能量和动量越来越大，却不断地辐射出光子的缘故。
"经加速器加速的两个高速运动电子对心碰撞，反应产物中找不到电子碎片"的实验结果，得出电子是一个整体、不可粉碎的结论。根据实验结果的另一细节：当电子的能量足够大时，"反应的产物中可能找到三个电子和一个正电子"。"--这一实验结果的正确解释应该是：电子是胶子凝聚体，它"破碎"时，色胶子转化为光子和引力子。所以，我们不可能看到"电子碎片"，至多看到γ光子！另外，这种高速运动电子对心碰撞时，每个电子的惯性动质量可能达到其静止质量的二倍，甚至更大。因而，对撞后可以产生三个电子和一个正电子。先是对撞后二电子放出高能γ光子，这高能γ光子又转化成正负电子对。
迈克耳孙通过一英哩长的真空管来测光速，科学家本来认为星际空间是真空，而通过光行差法和星蚀等测得的星际光速，与真空室测得的一致。故科学界长期来把这个测量值C=2.9979246×108米/秒视为真空光速。科学家发现光在空气中的传播速度略小于上值，但很接近上值。光在水中的传播速度约为上值的3/4，在玻璃中的传播速度约为上值的2/3。光作为电磁波，其传播速度应与电磁波一致。科学家用各种波段进行了测试，证实在大气层和真空室及太空中的确是一致的，传播速度与频率无关。但在其它媒质中，通常频率越高折射率越大，这就是色散现象。传播速度的特性也证实光是电磁横波。因而，在二十一世纪的今天，有人还要否定光也是电磁波，一则是不可理喻之人，二则也是枉费心机的妄为。他的一个理由是电磁波可屏蔽，可有些光"无法屏蔽"。农民用筛子来筛选种子。你用孔径为十毫米的筛子来筛选稻种，可能吗？！连黄豆都会漏走啊！你改用二毫米孔径的筛子来筛选稻种，壮实的稻种留下了，瘪谷、粺子、泥沙漏走了。即使是无线电的超短波（微波）的波长也在0.5毫米以上,用孔径为0.5毫米的金属网就可将无线电波全屏蔽了,而远红外线以外的所有光线当然就屏蔽不了。玻璃、石英透镜所以能透可见光，说明其晶格间隙大于0.4微米，就是这样透射光也只是入射光的一部分，还有一部分被反射了。由于人眼分辨率远达不到微米级，所以我们不可能看到这种晶体的网络图景！这正好说明晶体分子、原子是分离的、不连续的，固体的连续是表象，是我们视力的分辨率低下的缘故。电子枪显象管用作示波器、电视机、台式电脑显示器，其电子打在屏的荧光粉上，99%的能量转化为荧光，1%作为韧止辐射的X光，除非使用相当厚度的含铅玻璃，这种X射线是屏蔽不了的！现在改用背投式电视屏和液晶屏来取代，就是为的避免X射线对人体的伤害。这些知识就是上网也可查到的。这种人知识如此贫乏，思维能力如此低下，又不搞调查研究，还要称能说"原创"呐！！
对于把从人造真空室和地球周围空间测得的光速视为真空光速，笔者是持异议的。因为，任何人造真空腔室的真空度并不为零，不管室内的气体多稀薄，总不是完全没有的，装置内部材料析出的微粒或分子也不可能为零，即使将外电磁场彻底屏蔽，也无法隔断外界引力场和中微子流进入这人造真空室，这种人造真空室当然不可能是真正的真空--物理真空！太空中天体之间充满引力场、电磁辐射和电磁流体、中微子流和其它粒子流、星云、星际气体和尘埃，也不是真正的物理真空啊！因而，从任何人造的真空腔室或星际空间测得的光速决不是真正的真空光速！
笔者将之称为星际空间相光速，现在的值约为30万公里/秒。根据宇宙大爆炸理论，真正的真空光速是要到大爆炸的波阵面处才能实测的，而这是人们永远做不到的！根据笔者的理论研究，不同自由度和不同的度规空间之间存在一种长程相互作用力，笔者称它为度作用力，它以真空光速传播，它是量子波粒二象性和遵循统计律的力学根源。据此，笔者推导出真正的真空光速C∞ = 80万公里/秒 （以星际空间相光速C =30万公里/秒 计）。具体的可见笔者的著作：《大爆炸形成多宇宙时空》和《黑洞、白洞和时空的本性》（上海学林出版社2006年3月、2008年12月出版）。因此，只要测定度作用的传播速度，就可以验证此问题。测量仪器就是依靠与被测客体发生某种相互作用（多半是电磁相互作用）来探测被测客体的。因而，它与被测客体间必有度作用，而度作用超相光速的传播，在我们看来，测量仪器"提前"改变了被测客体的时空环境，测量仪器参与了被测客体"命运的选择"。这的确是宏观与微观交互作用的问题。
度作用和四种相互作用的不同步，使单个量子所受合作用的大小和相位就具有不确定性，其运动就显现非确定的。从总体上（或多次重复）看来，就是呈几率型的。
"激光出现以后，曼德尔等人进行了独立光束干涉试验。他们用两只脉冲式红宝石激光器作为两个独立的光源。为了保证条纹的可见度，采用了光电符合技术以消除各种频率漂移使信号产生的干扰。结果获得了条纹可见度为15%的干涉图样。经过改进，完成了高度减弱的两束独立激光之间的干涉。在这一试验中，高度减弱的两束独立激光每一束中一次只能有一个光子入射。也就是说，当一束激光发出一个光子时，另一束激光发光子的几率仅有万分之一。1971年，拉德罗夫又用另外的方法完成了类似的试验。独立光束干涉试验给光的粒子说带来一个致命的问题。因为独立光束的 "单光子干涉"发生的是双光干涉，当第一个激光器发出的光束中仅有一个光子奔向控制器时，第二个激光器还未发出光子，第一个光子就已经与第二个尚未到来的光子发生了干涉效应。然而，当把一束激光关掉时，这种干涉就消失了。"
笔者对这一现象的解释是：二台激光器之间的相互作用属于度作用，度作用是以真空光速传播，但光子却以相光速（C = 30万公里/秒）传播。从而，我们看第二台激光器的光子还没从激光器发出，它却已与第一台激光器发出的光子通过度作用发生了干涉效应！事实上，第二台激光器的光子已经产生，只是还没从激光器发出而已。用这个实验也可检验真空光速C∞是否是80万公里/秒。这就要建立一个自动的高速光电计时器或高速摄影器，测定干涉发生与第二光子到达干涉点的时间差（即度作用发生的提前量⊿t）以及第二台激光器发生光脉冲到第二光子到达干涉点的时间t 。r/ C∞ = t -⊿t ，r / C = t ，C∞ = C t /（t -⊿t）。从而，这个实验可以用来检验度作用理论。
"美国东部时间2005年10月15日(北京时间10月16日)消息，10月16日，美国杜克大学丹尼尔-高希尔等人将在《自然》发表研究文章。他们进行了设计最完美的实验，希望用比光速更快的速度传输信息，结果失败了，从而也提示Einstein的速度极限理论无懈可击。在过去的几年里，科学家采用量子作用、特制镜片、和充满钾蒸汽的腔室进行"超光速"实验，结果表明，比光速更快的观念并不合适宜。人们曾经猜想，是否存在着违背Einstein相对论的超光速，并且可以采用这些超光速技术，以比光速更快的速度传输信息。最为著名的超光速实验，鉴用了含有著名"异常色散"原理的气体腔室。当将一束重叠光波所组成的脉冲，照射穿过该腔室时，腔室内的气体使光波漂移，从而使得光脉冲的速度看起来比光速还快。高希尔等在所进行的实验中，就是采用了这种超光速实验腔室，其腔室充满的是钾蒸汽。结果初看起来，好像是光脉冲的传播时间比光速快了大约270亿分之一秒。但是，当高希尔等通过改变光脉冲振幅，从而加载1或0的数据信息，以快于光速的速度传输信息时，则加载信息所修饰的光脉冲，通过钾蒸汽腔室的传播速度比光速要慢。而且，既使光脉冲本身以比光速更快的速度通过腔室时，结果也是如此。"
- 笔者对这个实验的见解是：所谓看到的比传输光更快的光脉冲，并非是"被加速"的传输光的光脉冲，而是钾蒸汽在度作用下激发的光脉冲，所以，它超前于传输光的光脉冲，但它不包含传输信息。包含传输信息的光脉冲实际上并没被加速，仍按相光速传播。因而，信息传输没有能"超光速"。但通过此实验可以配合曼德尔的单光子干涉实验验证爱因斯坦的真空光速是个有限值的假设和度作用理论是否正确：如果光在此充满钾蒸汽的腔室传播的相速度是C2 ，耗时t2，腔室宽为r，那个"超光速"的光脉冲较t2提前⊿t ，若它是由度作用瞬时激发的（没有延迟），则其传输速度C1 = C∞ ，t1 = t2 - ⊿t 。 那么，r = C2 t2 = C1 t1 = C1（t2 - ⊿t）= C∞（t2 - ⊿t），C∞ = C2 t2/（t2 - ⊿t）= r/（t2 - ⊿t）；若那个"超光速"的光脉冲由度作用激发而有所延迟，则C∞ > r/（t2 - ⊿t）。这一实验和曼德尔的单光子干涉实验相结合，如果都表明C∞的确都仅为80万公里/秒左右，则就证实爱因斯坦的假设和笔者的理论是正确的。若C∞≧C1 但远远大于80万公里/秒，则笔者的度作用理论及对这二个实验的解释是正确的。但对真空光速的推导有问题。因为，笔者在推导时，假定宇宙大爆炸时的尺度是普朗克尺度，而后来推导出临界尺度比普朗克尺度大得多。另外，笔者的理论也发现爱因斯坦的相对论是统一场理论的低能近似，与超弦理论的结论相同。但我除了采用自己的光速公式和G的修正公式外，并没进一步探讨在高能情况下，相对论的数学形式还需要怎样的修正。如果第二个实验得到的C1比第一个实验得到的C∞还大，则笔者对第二个实验的认识还欠缺。
这充分说明，光子的波动性并非只是集体运动的效应，而是单个光子自有的特性。当多个光子同时出发时，由于仪器对光子的度作用，各个光子的运动步调并不一致，它们的运动路径不尽相同，从而在屏上显现干涉与衍射图象。单个光子在不同时间发出时，它们的运动路径也不尽相同，从而长时间曝光也显现干涉与衍射图象。这足以说明光子是兼有波和粒子二重特性的光量子，其运动遵循统计率，不遵循因果率。有人只承认光子的粒子性，竭力回避甚至力图否定光子的波动性，以证明牛顿观的正确，并且只承认物质运动的因果率，不承认物质运动还有遵循统计率的事实。这种人有什么资格说自己是坚持唯物主义？！是在搞科学吗？！
"光在空虚空间里总是以一确定的速度C传播着，这速度同发射体的运动状态无关。"--爱因斯坦的话已很明确，他说的是真空光速为定值，与发光体的运动状态无关，并非是任何空间的光速都不变，不可谓："光速不变原理"！！把真空光速为定值说成"光速不变原理"是对爱因斯坦相对论的歪曲和篡改，以此来攻击爱因斯坦是完全没有道理的。 "真空光速是个不变的有限值"是爱因斯坦的理论假设。这一假设就象几何中的平行线公理一样，至今还未能直接由其它理论导出，也还未能直接由实验实证，只能由验证其一切推论来间接验证它。
光速与发光源的运动速度无关，并非仅是相对论的理论结论，也是天文观测的实际结论和历来多次重做迈克尔逊-莫雷实验得到的结论。可是，中国的反相者仍闭眼拼命反对，说他们是不顾事实的反科学狂徒，一点不错！
厄瓦耳(Ewald1912)和俄辛(Oseen1915)的消光定理（Extinction theoremof）认为："不管光离开其光源时速率多大，由于媒质的介入，一个新的扰动来替代他，这个扰动的频率与光源光频率相同，但却以媒质的特征相速度来传播。这时，对媒质的光学性质进行修正以后，相对于媒质静止的观测者测得的光速都将等于这种媒质中的光速，使得源的运动和光相对于源的速率无关。"--这一解释很有道理。笔者的理论得到光的传播速度与媒质（或者说是时空的物质分布--时空的本征特性）的相关性：C = C∞ exp（-σ1ξ-σ2 E2）。这个公式可由下述实验检验：
建立一个可以耐高压又能抽真空的测量光的传播速度的实验室，该实验室既可屏蔽电磁场又能施加强电磁场（场强连续可调）。
先屏蔽电磁场，在实验中可认为引力场强和中微子流量（密度）为恒量。从常压开始，将试验室内的气体逐步压缩，气体密度ζ值可计算出，光速可测，由σ1ξ+a1 =A - X，当横坐标是自然对数轴时，可知它是一次曲线（直线），其斜率就是σ1 ，纵轴截距就是a1 。其中 a1 =σ10ξ0 +σ20 E02 是一定值，ξ0是中微子流量（密度），E02 是引力场强；A = ln C∞ 也是一定值。X= ln C ，如不是直线，此光速公式不正确。
进一步，加一强电磁场，维持气体压强不变，由σ1ξ1 +a1 +σ2E2 = A - X ，可知，只改变电磁场方向，不改变大小，测得的光速是一样大小的，改变电磁场大小，这是条二次曲线--开口向下的抛物线。由此来检验公式的正确性，并得σ2 值。在不同的电磁场强度下，改变试验室内的气体密度，测光速，应得一族并行直线，以此进一步检验公式的正确性。
真空光速是一切物质和相互作用传递的极限速度，无形的场物质和相互作用以光速运动，最高速度是真空光速；有形物质（有静止质量的物质）通常以低于相光速的速度运动，但也可以相光速，甚至超相光速运动，但会发生切伦科夫辐射，在无外来能源时会减速或蜕变。有形物质的运动速度不可能达到真空光速，在相当接近时就会蜕变为无形的场物质。胶子虽是无形的场物质，但它的运动速度是相光速，也不可能达到真空光速，它在短程的核力去耦后就转化为光子和引力子，所以我们无法看到它，就象无法看到自由的夸克一样。
"根据沙比罗等人已完成的所谓"雷达回波的延迟"实验，证明了太阳的引力场能影响光速。爱丁顿等好几组科学家观察到通过太阳附近的星光会发生弯曲，也直接证明了太阳引力场会影响光速。"--这就证明"引力不改变光速，只改变方向"之说是不对的。用引力场（电磁场也一样）改变光速的观点同样能解释光程线弯曲，使空间看似弯曲了！所以，就宏观地讲，不只是物质分布，不只是引力，电磁场以及度作用力也在改变着时空的结构，决定时空的几何，改变光程线的形状。时空几何并非只是引力决定的！微观而言，强力（胶子场）和电磁力、弱力、引力和度作用力共同决定了时空的结构，决定了时空的几何，而且强力起着主要的作用。从而，在微观中仅仅考虑引力对时空的作用，必然导致错误的结论。
"英国科学刊物《New Scientist》 7月3日说；"美国科学家S.Lamoreaux对在西非的核反应堆的实验数据所作分析表明，在过去20亿年中精细结构常数（α）减小了4.5×10-8，故在过去的光速c比现在略大"。"
精细结构常数α=e2/2hC ，现在的α值比20亿年前小，应该是现在的C比20亿年前大！（笔者的理论证明h不随宇宙演化改变，与运动也无关）这也与宇宙仍在加速膨胀及笔者的理论结论--"光速仍在变大"一致。
"切伦科夫效应：媒质中的光速比真空中的光速小。粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速，此时会发生辐射，称为切仑科夫效应，但这不是真正意义上的超光速，真正意义上的超光速是指超过真空中的光速。"
正因为切伦科夫效应，达到相光速（甚至超相光速）的物体或基本粒子就会辐射出光子（切伦科夫辐射），物体或基本粒子就会减速或蜕变（如无能量补充的话），直到其运动速度低于相光速。
光照射到一个接收器上，如果是直射，即以接收器表面的法线方向射入，接收器接受的光强最大；如是斜射即以接收器表面的法线方向交角θ入射，则接收器接受的光强仅为最大值时的conθ倍；当光以平行于接受器表面方向射入时，，即θ=900时，即使光极强，接收器也接收不到。所以，尽管星空中恒星无时无刻都在向四周辐射着光子（部分是可见光，许多是非可见光），但我们只能看到或探测到射入到我们的眼睛或探测器的光。由于太空中真空度很高，光无漫反射。另外，我们所在所见的宇宙仍在膨胀，其边界不断向外扩展，因而，光不可能从宇宙的边界反射回来（当然，从宇宙无限论也决定无反射光），从而不会形成驻波。所以，没直射向地球的光，我们是"视而不见"的，这就是我们看到的夜空背景是黑的。如果地球无大气层，我们白天也将看到天空的背景会是黑的。由于大气的漫反射，才使太阳光被漫反射到太阳光未直射到的地方，使我们看到白天视野内都是明亮的了。
漫反射光是在任何方向光的辐射都均匀的光，在这种"本底辐射"中，我们对光源的入射光和物体的反射光还是能鉴别的。但对漫射光，我们只有照度（亮度）的感知。不可能通过球面镜或透镜来提高漫射光的照度（亮度），更不可能将其聚焦！有人说，他已从理论上解决了利用漫射光的光学永动机，他用一个凹透镜使漫射光变成平行光线，再由凸透镜会聚平行光线！不要说理论上决不可能用凹透镜使漫射光变成平行光线，这是高中的几何光学都可证明的（透镜成象三原则：1，平行于主轴的光线，折射后通过主焦点；2，通过主焦点的光线，折射后平行于主轴；3，通过光心的光线不发生偏折。）既然漫射光是在任何方向光的辐射都均匀的光，上述三种光都有，哪能只有通过主焦点的光线呐！就是偏向于哪种光强些也没有啊！近视眼镜片就是种凹透镜，市面上也易买到凹透镜，首先可验证一下，利用它能提高漫射光的照度吗？！其次，用杂志封面类的纸做个纸筒，将凹透镜作受光镜头。白天无直射光源的室内的亮度是漫射光的照度，在纸筒上任意位置扎一些小孔，用黑布蒙住头和纸筒，但外露镜头，可以看到这些小孔是透光的！就足以说明：镜筒内不是平行光线！也就足以揭露这个自吹自擂的发明家实是个不学无术的骗子！如果一个光电池对可见光甚至红外光有光电输出，那倒是可以在漫射光的照度下有光电流输出的，不过这并非是光学永动机，因为它实际上还是在将太阳能转化为电能而已。
则C∞≧（4/3）×1.6×109 m/ s >213万公里/秒
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