能密

单位体积的某种物质由绝对零度转变成现在状态所吸收的能量

能密是对能量密度的简称。它是指单位体积的某种物质由绝对零度转变成现在状态所吸收的能量。例如：某状态下的12吨水从绝对零度转变成该状态共吸收了7.8636X10（+9）J的能量，则这些水的能密约为6.553X10（+8）J每立方米。能密包括动能密和静能密。动能密包括宏观动能密和微观动能密。微观动能密是指单位体积的物质分子热运动所具有的能量总和；宏观动能密是指相对一个运动的物体所具有的能量密度，例如声音具有能量，随着声波的向外传播，体积会变大，而能量总和不变，所以能密就会减小。

能密表示的物质

1.由同一种基本粒子构成的物质，如氧气

2.虽由多种粒子组成，但各粒子在该物质中分布比例相同，如溶液

能密的用途

宇宙光红移

以太阳为例，假设太阳每时每刻向外辐射的能量相等，且宇宙空间除了太阳没有任何天体和粒子，那么在距离太阳0~1光年的范围空间和距离太阳1~2光年的范围空间的太阳能总量是相等的。由于后者的体积是前者的7倍，所以距离太阳1~2光年的范围空间的电磁波的能密应该是0~1光年范围空间的1/7，也就是说恒星发射电磁波的的能密随着传播距离的变长而减小，换句话说电磁波的光量子的能量随着传播距离的变大而减小。由普朗克的光量子的能量公式E=hv（E为光量子的能量，h为普朗克常量，v为电磁波频率）可得电磁波频率减小了，电磁波就出现了一定的红移现象。不过此时人类还不能观测到光红移现象，只有传播一定的距离（大约几十万光年）之后人类才能观测到光红移现象，因为人类观察到的光波或利用仪器观测到的电磁波只是电磁波的一部分，其波长应该大于4X10（-7）m，电磁波中那些波长小于4X10（-7）m的部分波长一变长就会转变成可见光，所以只有待到电磁波中没有了波长小于4X10（-7）m的部分以后，人类才能观察到光的红移现象。随着传播距离的增长，红移现象也越明显，这就是哈勃望远镜观测的结果的原因。观测结果：除了银河系附近几个星系外，几乎所有的星系发出的光都产生了红移现象，而且随着距离的增大，红移现象也越明显。

由于灯光发出的光能量太小，且没有波长小于4X10（-7）m的部分，所以容易产生红移现象。例如：在农忙时节黑夜，离收割机很近的时候，你会发觉灯光发白，在几千米以外你就会感觉灯光发红。

人类观察到的宇宙为什么是有限的

由于人类靠可见光来观察这个世界，所以人类眼睛有一个接收外界电磁波的能密取值范围，现在由于人类科技进步，人类可以利用先进技术将那些能密极低的电磁波转化为人类能够观察到的光波，但是能密再低也得有个极限。由于宇宙空间存在一定的辐射背景，这个宇宙辐射背景的能密就成为这个极限的制约条件，因此宇宙辐射背景的能密又叫做人类观测到的极限电磁波能量密度，简称极限能密。随着电磁波传播距离变大，电磁波的能密会不断减小，等传播一定距离（大约几百亿光年）后，电磁波的能密就会小于极限能密，这时电磁波就不会再被人类所观测到。电磁波能被人类观测到的距离与恒星辐射的SLG能密（距离恒星一光年处的电磁波的能量密度）有关。SLG能密越大，能被人类观测到的距离也越大。不过再大这个距离也是有限的，所以人类观测到的宇宙是有限的，只是宇宙的一部分而已。

人类为什么还没发现地外文明

假设在太阳系以外存在地外文明，而且地外文明会利用装置向外发射电磁波来表示此颗星球存在智慧生物的话，那么人类也很难发现地外文明发射的电磁波，而确定此颗星球存在生物，因为地外文明发射的电磁波的SLG能密太小以至于有可能小于极限能密而无法被人类观测到。举一例子：在青岛的立敏向大海投掷了一颗石子，在美国大陆的陈浩无论如何也不能观测到石子泛起的水波，因为当水波传播几千千米以后，水波的振幅就会与分子直径相仿，由于分子在永不停息的做无规则运动，所以要想观测到水波，最起码水波的振幅要比水分子无规则运动的振幅要大的明显。若美国所属太平洋洋底海盆中发生大地震引起大海啸，在青岛港的立敏一定能观测到海啸所引起的波浪（假设水面风平浪静）。太阳辐射电磁波就好比发生大海啸一般，每秒向太空辐射3.8X10（+28）J的巨大能量。人类发射电磁波就好比投掷石子一样，每秒辐射的能量有限。极限能密就好比分子做无规则运动的振幅。由于人类发射的电磁波的SLG能密无法和太阳相比，所以人类发射的电磁波能被人类观测到的距离应该在一光年之内。由于恒星之间的平均线度是十光年，所以很难观测到地外文明发出的电磁波。以人类目前技术发现太阳系外的行星都很难。行星反射的光波的SLG能密应该比生物发射的电磁波的SLG能密大，因此即使存在地外文明，人类未发现也是情理之中的。

生活中引起现象

距离光源越近，人眼感觉光线越刺眼，皮肤灼烧感觉越厉害，加热物体所用时间越短

距离声源越远，人耳感觉声音越柔和，人脚感觉地颤抖振幅越小

能密定律

一个物体的微观动能密越大，向外辐射的电磁波能密也越大，波长越短

波向外扩散，波的能密变小，波长变大（或振幅变小）

波向里汇聚，波的能密变大，波长变小（或振幅变大）

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