光每秒能跑30萬公裡，它的動力來自哪兒？

像光子這種沒有靜止質量的東西，一生下來就只能以光速運動，更不需要外力來維持。

光和光速

光本質上就是電磁波，具有波粒二象性，既可以看作粒子，又可以看作波。狹義上的光是指可見光，僅佔電磁波譜上很小的一段，而廣義上的光包括紅外光、紫外光、可見光、X光等。

物體是由原子組成的，物體發光自然源自微觀層面。當原子內部的電子吸收能量後，便會躍升到高能級。高能級並不穩定，由高能級掉落到低能級，電子便會向外輻射出一定頻率的光子。當然，產生光子的方式不止一種，核反應也能產生光子。

丹麥天文學家奧勒·羅默通過觀察木星的衛星，認識到光的傳播速度是有限的，並初步估計了光速。伽利略嘗試精確測量光速，不過以失敗告終。在19世紀，法國物理學家菲索發明了一套旋轉齒輪裝置，並用該裝置測出光速為31.5萬公裡每秒，這已經比較接近現代測量值了。而光速的精確測量，則是麥克斯韋方程提出之後的事了。

科學研究表明，真空中的光速是宇宙中最快的速度，每秒鐘能夠跑30萬千米，精確值為299792458米每秒。通常我們所說的光速就是指真空中的光速。

力和運動的關係

真空中基本上空無一物，光在真空中傳播，不會遇到阻力，故而可以一直保持這個速度不變，不需要外界維持動力。除非被其他物質吸收，否則將永遠以光速運動下去。

這一點在經典力學中就能找到解釋。根據牛頓第一定律也就是慣性定律，如果沒有外力作用，物體將一直保持靜止或者勻速直線運動狀態。也就是只要沒有阻力，不需要提供動力，物體就能夠永遠以恆定的速度運動下去。力只能改變物體的運動狀態（運動速度或者運動方向）。

當光在介質中傳播時，會與介質發生相互作用，速度必然會減慢，而當光脫離介質時，速度又會立馬恢復到光速。具體的原理就不細說了。

為啥光子一出生就能跑這麼快？

光子和自然界中的其他物質有所不同，光子沒有靜止質量（物質的內稟質量），就是純能量的載體。宇宙中的所有物質都處於運動狀態，而光子質量為0，自誕生起便只能以光速運動，這是光子的固有屬性。因此牛頓第二定律並不適合這個場景。

現代物理學表明，物質之所以具有質量，是因為真空中充滿了希格斯場，這些粒子能夠通過希格斯機制，與真空中的希格斯場發生作用，繼而攜帶靜止質量。科學家此前預言的由希格斯場激發出的希格斯粒子，也已經在高能粒子加速器中找到了。

光子屬於傳播子，或者傳遞電磁相互作用，但光子並不會與真空中的希格斯場發生作用，因此光沒有靜止質量。

根據相對論，任何有質量的物體的速度都不可能達到或者超過光速。對於質量不為0的物體，隨著該物體的運動速度不斷增加，質量會呈指數式暴漲，接近光速時，質量將會變得無窮大。想要將物體的速度加速到光速，也就需要無窮多的能量，因此物體的運動速度只能無限接近於光速。

不過根據質能方程，可以認為光子擁有動質量。因為光子具有一定能量，可以換算成對應的質量。

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