這個問題確實很值得討論,我們每天都在談?wù)摴庾記]有靜止質(zhì)量,有靜止質(zhì)量的物體速度不能等于光速。今天我們不妨想想萬一光子有了靜止質(zhì)量會如何?
很多讀者有時候為了和作者較勁,會問你怎么知道光子沒有質(zhì)量,你“稱過”它嗎?你能用實驗證明嗎?遺憾的是確實目前幾乎不可能用實驗直接證明光子靜質(zhì)量為0,我們最多能給出光子靜止量的上限。但重要的是這并不妨礙我們對其的研究。
很多人會說既然光子沒有質(zhì)量,那么根據(jù)愛因斯坦質(zhì)能方程它也不應(yīng)該具有能量啊?其實這并不矛盾。
狹義相對論中,能量和粒子的質(zhì)量和動量相關(guān),就是所謂的質(zhì)能方程(以下兩個方程式等價的):
E=m相c^2和E^2=p^2c^2+m相^2c^4
由這個方程可知: 1. 如果粒子靜止,那么p=0,并且E=m相c^2。 2. 如果粒子的靜質(zhì)量為0,那么E=pc。
所以盡管光子無法靜止下來,它仍然可以用相對論的質(zhì)能方程描述,并認(rèn)為它靜質(zhì)量為0。
那么如果光子有了質(zhì)量會發(fā)生什么?我只能說整個物理體系都會面臨著崩潰!
首先量子電動力學(xué)就會失去規(guī)范不變性,從而導(dǎo)致這個理論無法重整化。另外電荷守恒也無法自動保證??傊嘘P(guān)于時空、光速、量子等絕對多數(shù)領(lǐng)域的物體體系都會崩塌,這對于人類社會的發(fā)展無疑是災(zāi)難性的。
那么光子擁有質(zhì)量體現(xiàn)在肉眼所見的世界會有什么改變呢?很簡單所有與光有關(guān)的事物都會受到影響,這就意味著光子在加速到接近光速會擁有巨大的質(zhì)量,光線就會成了“殺人利器”?或者說溫暖的陽光照在你的身上,然后你就.......!
聯(lián)系客服