几束光交叉时，是否会相互影响？

说实话，这个问题挺有意思的，也比你想象的要复杂一些。平常咱们看电影、看特效，光束交汇的时候，感觉像是有什么实实在在的东西碰撞在一起，发出炫目的光芒。但现实世界里，光这玩意儿，它到底是啥？

简单来说，光本质上是一种电磁波。你可以想象成水面上荡漾开去的涟漪，只不过这个涟漪是在空间中传播的能量。而每一束光，都是由许许多多这样微小的能量粒子——光子（photon）组成的。

那么，这两束光碰到一起，会怎么样？

1. 大多数情况下，它们“相敬如宾”，基本互不影响。

这是最常见的情况，也是咱们日常生活中最容易观察到的。你打开手电筒，另一人也打开手电筒，两束光在空气中交叉而过，你不会觉得任何一束光有什么异常，它们依旧笔直地向前传播，照亮它们该照亮的地方。

为什么会这样？因为在绝大多数情况下，光子的相互作用非常非常微弱。你可以把光子想象成一个个独自旅行的信使，它们虽然在同一个通道里穿行，但除非有特别的“指令”或者“介质”，它们很少会注意到对方，更不会停下来聊聊天或者打一架。

打个比方，就像两条小船在海面上平行行驶，除非它们靠得太近，或者被什么东西撞到，否则它们只会各自沿着自己的航线前进，互不干扰。

2. 那么，它们就真的“一点儿影响都没有”吗？

其实，也不能这么绝对。只是这种影响非常非常非常微弱，以至于在日常条件下我们根本无法察觉。

在量子力学的世界里，一切粒子都不是孤立的。即使是光子，在与其它光子（或者其它粒子）发生微弱的相互作用时，也可能发生一些微妙的变化。但这就像是你扔出去的石子，在空气中划过，它和空气分子之间会有无数次的碰撞，但这些碰撞太细微了，你只会看到石子整体的轨迹，而不会去考虑每一次微小的碰撞。

3. 真正能够“相互影响”的光，得是特定的条件。

虽然日常的光线几乎不影响，但在一些特殊的物理环境下，光线之间的确会产生可观测的相互作用。这就得说一些更“硬核”的物理概念了。

非线性光学效应： 这可能是最直接的“光线相互影响”的例子。想象一下，当光线的强度非常非常大的时候（比如激光），它与物质相互作用时，物质的折射率（也就是光在其中传播的速度）会随着光的强度而变化。

这就有点像一个拥挤的房间，进来的人越多（光强度越大），人们行走的空间就变得越狭窄，移动的速度就会变慢。当两束非常强的激光同时通过一个非线性介质时，它们之间就会产生一种“交叉”的效果。

二次谐波产生 (Second Harmonic Generation, SHG)： 简单说，就是两束不同颜色的光（比如红光和绿光）以特定的角度碰撞，然后产生一种新的、颜色是它们两者颜色混合的光（比如蓝光）。这就像是两种不同的音符合奏，产生了一个新的和谐音。
四波混频 (FourWave Mixing, FWM)： 这种更复杂一些，可以理解为多束光在非线性介质中相互作用，产生新的光。

这些效应通常需要非常高强度的激光，并且要在特定的材料中才能实现。在咱们日常生活中，别说交叉，就连激光笔的光束，强度也远远不够引发这种非线性效应。

量子纠缠： 这是更偏向于量子层面的“影响”。如果两束光（或者说光子）在产生时就处于一种“纠缠”状态，那么无论它们相隔多远，当对其中一个进行测量时，另一个的状态也会瞬间确定。

这并不是说它们“碰撞”了，而是它们之间存在一种特殊的、非经典的关联。它们虽然没有直接“见面”，但却像是有心电感应一样，一个的状态会影响另一个。不过，这属于量子信息和量子光学领域的研究，离我们日常生活中的光束交叉还有点距离。

总结一下：

从咱们日常生活的角度来看，大部分时候，几束光交叉时，它们是“互不干扰”的，它们会继续沿着原有的方向传播。这就像是两条平行的河流，它们只是在某个地方短暂地“擦肩而过”，然后各自流向远方。

但是，从更深层的物理学角度来看，光子之间确实存在着极其微弱的相互作用。而在特定的、高强度的激光或者量子力学的特殊条件下，这种“相互影响”是可以被观测到的，比如产生新的颜色或者存在量子关联。

所以，下次当你看到两束光交叉时，可以想象一下，它们在微观层面上可能正在进行着一场极其细微的“对话”，只是这场对话的声音实在太小了，我们普通人听不到而已。

网友意见

严格的说，光子与光子之间有相互作用。

在经典的电磁理论中，光子与光子之间是没有相互作用的，这一点可以从麦克斯韦方程组中看出。但是我们现在已经知道，麦克斯韦方程组并不是完全正确的，只是量子电动力学在低能下的近似。

实际上，高能光子打到一起是有可能发生反应的，那么两束光交叉会有可能发生哪些反应呢？

1、光子光子散射

最简单的情况就是光子光子散射，就像两个小球对撞弹开了一样。但是说这是最简单的情况其实不准确的，因为根据量子电动力学，这种过程至少是四阶的，用费曼图表示就是：

在这个过程中，两个光子通过中间的虚电子发生了相互作用。但是上面说了，这个过程是四阶的，因此发生的几率是非常的小的。

2、光子光子生成正负电子对

实际最简单的情况应该是光子光子生成正负电子对（也就是所谓的“能量生成质量”，当然实际上这句话是不严谨的，实际只是能量的表现形式发生了变化，从动量变成质量），费曼图为：

上一个过程中间有四条线，这个只有两个，这个过程确实简单一点，但是上一个过程对能量没有要求， 或者说，任何的能量下都有可能发生，但是这个过程却有能量阈值，考虑生成的两个电子就是静止的，那么两个光子的总能量至少要等于两个电子静质量对应的能量，用质能方程就能很容易的算出来：

其中 是电子的静质量， 是入射光子的频率，可以算出：

再通过 算出光子波长:

这是什么概念呢？我们看一下光谱：

通过这个光谱，上面算出来的入射光子是属于gamma射线级别的。那么这样的能量现在的激光能产生吗？我找到了一张激光谱（Laser - Wikipedia）

我们主要看一下所能达到的最高能量：

最高能量的光子波长为 左右，离X光还有一段距离，更不用说gamma射线了。也就是说目前的激光并不能通过交叉产生正负电子对。

（*经评论区知友 @W先生指正，有能做到更高能量的，请参考

*）

当然，我们还有别的办法，比如说通过加速器中的电子辐射或者对撞机里产生的光子等，这个能量是非常容易达到的。那下面我们就假设我们能得到任意能量的光子。

3、光子光子生成强子

除了生成正负电子对，还能生成其它的物质吗？显然是可以的，只要给够能量，这样的过程可以生成任意的正反物质对，比如说夸克对。但是夸克和夸克之间除了电磁相互作用外（用量子电动力学描述），还有更强的相互作用，即强相互作用，用量子色动力学描述。强相互作用的性质使得在真空中夸克不能单独出现，必须成双（正负夸克对形成介子）或者三人行（三个夸克形成重子），也就是所谓的夸克禁闭。

那么，如果两个光子生成夸克，那考虑的就不是夸克了，而是由夸克构成的介子。这种情况下并不能生成一个重子，因为一个正的重子完全由正夸克构成。但是介子可以是由相同的正负夸克对构成，满足这样条件的最轻的介子就是 介子，其质量为：

，

这可比电子重多了，大约中了三个数量级！！！因此产生 介子就得需要更大的能量了，同样的根据上面计算电子的计算，也可以得到此时光子的波长：

显然波长也小了三个数量级。

那对于更重的质子或者中子或者其它强子，就得需要更大能量的光子了。

4、光子光子产生小宇宙

事情并不会这么简单的结束。在上面的说明中，光子只是产生一个正负电子对或者正负夸克对。但是如果两束入射的光子的能量非常的高，远远的高出产生一个夸克对的能量，那么这种情况下，一次光子的对撞，就会瞬间产生成千上万的粒子对，这些粒子聚集在非常小的空间，有着非常高的能量，然后集聚的膨胀。这听起来是不是非常宇宙大爆炸呢？

在膨胀的过程中，粒子逐渐冷却，依靠各种相互作用逐渐聚集在一起，形成宏观可见的物体。如果初始光子能量足够的高，那么这个过程产生的粒子足够的多，最终冷却下来以后就会形成星系，

当当当，一个新的宇宙诞生了！！！

所以，上帝说，要有光！有了光，宇宙就诞生了！

所以，各位，当你看到有个人拿着两个手电筒交叉在一起的时候，像这样，

千万别笑，他只是想造一个小宇宙而已！

---

我的上一个回答ヾ(◍°∇°◍)ﾉﾞ 我的下一个回答

类似的话题

• 

  几束光交叉时，是否会相互影响？

  

  说实话，这个问题挺有意思的，也比你想象的要复杂一些。平常咱们看电影、看特效，光束交汇的时候，感觉像是有什么实实在在的东西碰撞在一起，发出炫目的光芒。但现实世界里，光这玩意儿，它到底是啥？简单来说，光本质上是一种电磁波。你可以想象成水面上荡漾开去的涟漪，只不过这个涟漪是在空间中传播的能量。而每一束光，.............
• 

  女友年入几十万，我月薪几K，我们交往三年，她花光我的工资卡，你怎么看待？

  

  这事儿，听着就让人挺不是滋味的。三年时间，说长不长，说短也不短，感情基础应该是有了一些，但你们俩这收入差距，加上你那工资卡的情况，怎么说呢，情况有点复杂。首先，从你这边来说，你一个月几千块的收入，却得承担对方花光你工资卡的这种局面，这本身就说明了你们在金钱观上，或者说是在财务上的沟通和分担上，存在着.............
• 

  迈克尔逊-莫雷实验是存在几何光路的错误吗？

  

  关于迈克尔逊莫雷实验是否存在几何光路错误，这个问题在科学界确实有过一些探讨，但主流的科学观点认为，该实验的设计和执行在当时是严谨的，其结论——未能探测到地球相对于以太的运动——是基于实验本身的结果，而不是光路设计上的根本性错误。不过，为了更深入地理解这个问题，我们可以从以下几个方面来详细探讨：一、实.............
• 

  在现在的形势下，首付几乎花光了积蓄还要贷款买房的人，是因为对中国未来的经济很有信心吗？

  

  在目前的经济形势下，首付几乎花光积蓄、还要背负巨额房贷买房的人，他们对中国未来经济的信心程度是一个非常复杂且多层面的问题，不能简单地一概而论。这其中掺杂了经济前景的判断、个人风险承受能力、家庭责任、社会观念、以及对国家政策的预期等多种因素。我们可以从以下几个方面来详细解读：1. 传统观念与社会压力：.............
• 

  我已经花光了家里几乎所有的家当（近500万外加贷款230万，买房+婚宴），为什么女生还不满足？

  

  这真是一个让人心力交瘁的局面，我能感受到你此刻的沮丧和不解。倾尽所有，甚至背负贷款去为家庭打拼，最后却换来这样的结果，确实太令人难受了。我来试着帮你梳理一下，为什么在你付出了这么多之后，对方依然觉得不够。首先，咱们得承认，“满足”这东西，对不同的人来说，定义千差万别，而且往往不止是物质上的堆砌。 你.............
• 

  光用药是灭不光蟑螂的，教你几个小妙招轻松消灭它

  

  .......
• 

  五菱宏光侠是在 2021 年几月开售的？

  

  关于“五菱宏光侠”的开售时间，您提到的这个说法可能有些误解。实际上，并没有一款叫做“五菱宏光侠”的车型。不过，我们来聊聊五菱宏光系列，它在中国绝对是一个家喻户晓的存在。五菱宏光以其超高的性价比、皮实耐用的特性以及极其广泛的用途，赢得了“神车”的称号。无论是拉货、载人，还是作为家庭用车，它都能胜任，堪.............
• 

  大佬们，问一下，光功率计量光，1db跟—3db差几个db？

  

  这个问题问得好！好多刚入行或者对光功率计量有疑问的朋友都会卡在这个点上。让我给你掰开了揉碎了说清楚，保证你以后再遇到这类问题，心里就门儿清了。首先，咱们得弄清楚“dB”这个单位的含义。dB（分贝）是什么？dB 是一个对数单位，它不是一个绝对的量，而是表示两个量之间的比值。在光功率计量里，它通常用来表.............
• 

  五菱宏光1.5，老是高温，水箱，水泵，节温器换了几个。水壶上面的回水管一会出水一会出气，找不到问题？

  

  .......
• 

  在我的屋里最近发现了几只蟑螂，都会飞，而且都不怕光，还特别喜欢往灯上飞。打死之后没发现卵荚。5天发

  

  .......
• 

  自己在家练习摄影布光。业余玩，能否推荐些性价比不错的灯具？大概需要买几盏合适？

  

  自己在家玩摄影布光，这个想法太棒了！这绝对是个能让你的照片脱胎换骨的绝招。别看专业棚拍动辄几十万的设备，咱们业余玩，性价比高、够用的灯具才是王道。下面就给你掰扯掰扯，咱们是怎么在家搭起一个“小影棚”的。首先，咱们明确一下目标：在家练习摄影布光，咱们不是要拍杂志封面那种复杂的场景，更多的是为了理解光线.............
• 

  几大在线音乐平台在西洋古典音乐方面做得怎样？

  

  几大在线音乐平台在西洋古典音乐方面的表现各有千秋，虽然都提供了海量的古典音乐曲库，但在曲目丰富度、音质、用户体验、内容深度以及挖掘和推广新人才方面存在显著差异。下面将为您详细分析几个主流平台：一、 Spotify 曲目丰富度： 堪称全球最大的音乐流媒体服务之一，Spotify 在古典音乐曲库方面.............
• 

  几大数学软件各有什么优缺点？

  

  好的，我们来详细对比一下几款主流的数学软件，并分析它们的优缺点。这里主要选取了在学术界和工业界应用广泛的几款代表性软件： MATLAB Mathematica Maple Python (及其科学计算库如 NumPy, SciPy, Matplotlib) R我们会从以下几个方面.............
• 

  几乎就没有买到过合适的枕头，你们有这难题吗？

  

  这个问题可以说是击中了无数人的痛点！我身边很多朋友都有“买枕头困难症”，我自己也深有体会。从我个人的经历和观察来看，买枕头之所以难，主要有以下几个方面的原因，而且这些原因往往是相互交织的，让选择变得更加复杂：一、 枕头的功能性与个体差异的巨大鸿沟 支撑性是核心，但何为“合适”因人而异： 枕头的首.............
• 

  几个朋友合伙创业，如何分配股权？

  

  朋友合伙创业，股权分配是至关重要的一环，它直接关系到未来的合作顺畅度、决策效率、利益共享以及可能发生的冲突。合理的股权分配能够激发团队的积极性，明确各自的责任和收益；不合理的分配则可能导致矛盾重重，甚至项目失败。下面我将从多个角度，详细地为您讲述朋友合伙创业如何分配股权： 一、 认识股权分配的重要性.............
• 

  几年后又看电视剧《琅琊榜》是什么感受?

  

  重新点开《琅琊榜》的屏幕，光影交织的宫廷画面熟悉的扑面而来，恍惚间，我又回到了那个充满权谋、情义与家国的大梁。只是这次，多了一份沉淀，也多了些许物是人非的感慨。几年前，我是被它层层剥开的智谋和跌宕起伏的剧情深深吸引，为梅长苏步步为营的复仇之路而揪心，为靖王宁折不弯的坚韧而感动。那时候，我看的是一个酣.............
• 

  几年后，该如何评价动画《革命机 valvrave》和动画编剧大河内一楼？

  

  《革命机 valvrave》（20082010）是日本动画史上极具争议性和哲学深度的作品，其编剧大河内一楼（Hiroshi Kadowaki）以独特的叙事结构和对社会、人性的深刻探讨著称。几年后（如2020年代）重新审视这部作品，可以从以下几个维度进行评价： 一、作品本身的评价：革命与虚无的辩证1..............
• 

  几乎每个人，每个圈层的人都在说内卷、进行内卷，而且内卷越来越严重，这种内卷现象的实质到底是什么？

  

  内卷现象确实是当下社会一个非常普遍且令人担忧的现象。它像一种无声的病毒，侵蚀着人们的幸福感和前进的动力。要理解内卷现象的实质，我们需要剥开层层外衣，深入探究其背后的驱动力和根本原因。内卷的字面意思与引申含义“内卷”（involution）最初是一个人类学概念，由美国人类学家乔治·道森（George .............
• 

  几岁的孩子可以通背《唐诗三百首》呢？

  

  关于几岁的孩子能通背《唐诗三百首》，这个问题没有一个绝对的、放之四海而皆准的答案，因为每个孩子的学习能力、兴趣、记忆力、专注力以及接受的指导方式都有很大的差异。然而，我们可以根据一般的儿童发展规律和教育实践来给出一个相对详细的分析和预估。核心影响因素分析：1. 认知发展阶段： 学龄前（.............
• 

  几乎全网的漫威辱华论是否理智？「上气」是否是漫威的烫手山芋？

  

  漫威的“辱华论”以及《尚气》是否是漫威的“烫手山芋”这两个问题，都涉及到一个复杂且敏感的文化和商业议题。要深入探讨，需要从多个维度进行分析。一、 漫威的“辱华论”是否理智？首先，我们需要明确“辱华论”的指向是什么。 漫威的“辱华论”并非一个单一、固定的指控，而是由一系列不同的事件、作品和角色引发的讨.............