構成光的基本微粒——光子沒有靜止質量,也不帶電的根本原因

2021-01-19 新常新科技

我在文章《相對論中光速不變的本質及其它變化詳解》中已說到:我們身處的宇宙乃至宇宙外面,本質上都是能量,該能量中的一部分生成了我們現在的宇宙!這也能解釋為什麼偉大的愛因斯坦會說出至理名言「質量就是能量,能量就是質量」。且我還論證了對於宇宙中的每個光子(構成光的基本微粒),都是由其光源處的能量生成的!這也能解釋為什麼光子沒有靜止質量,即不存在靜止的光子,因為產生光子的能量靜止時,還在光源裡,尚未形成光子,且光子誕生後,不存在與它相對靜止的參照系,否則,就不存在光子了。且光子作為一種傳遞電磁相互作用的規範玻色子,也是一種基本粒子,不可再分,其質量也不會發生變化,否則,就會重新變成一小股能量而湮滅。即:每個光子的能量都是固定值,也可稱之為能量子或光量子。這也能解釋德國物理學家普朗克在1900年提出的能量子假說,以及愛因斯坦在1905年提出的光量子假說。

為了讓理由更加充分,我們再來分析愛因斯坦基於光速不變原理推導出的質速公式m=m0/√(1-ⅴ^2/c^2),其中,m0表示物體(也包括有靜質量的微粒,如電子、中微子)的靜止質量,而靜止質量是指對於此類物體,選取一個與它相對靜止的參照系後,測出來的質量;m是指該物體的運動質量,指該物體相對於這個參照系運動後,測出來的質量。因此,根據該公式,我們不妨假設光子有靜止質量,即m0>0,代入該公式後,得出其運動質量m=m0/√(1-c^2/c^2)=m0/0=+∞,即動質量為無窮大量,成了一個變量了!這既與「質量大小是一個數」的數學本質矛盾,也與光子的運動質量非常小,使我們感覺不到光壓的物理本質矛盾!可見,光子的靜止質量只能為0!

除此之外,我在該文章裡還論證道:光子也不帶電,否則,就會因為光子間基於同種電荷相互排斥,只能形成一堆分散的光子,而無法形成光線,或基於異種電荷相互吸引而相互粘合,甚至發生碰撞而湮滅,也無法形成光線!

綜上所論,光子僅有運動質量,其質量大小如同我們常見的基於分子、原子、或離子間的作用力而構成的較穩定的宏觀物體一樣,不會發生變化,也不可再分,且不帶電。

五顏六色的光線

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  • 光子具有靜止質量嗎
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  • 什麼是構成我們世界最基本的物質微粒
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  • 光子的靜止質量為零,為什麼還能被黑洞吸引?
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    學過物理的可能知道,光子沒有靜止質量,按照牛頓的萬有引力定律,光是不可能被黑洞吸引的。那為什麼黑洞可以吸引附近的光呢?●先來認識光光是我們認識世界的信使。●光有沒有質量?經嚴格的科學實驗證實,光是沒有質量的,嚴格來說沒有靜止質量。自然界中除了光子,傳遞強力的膠子也是沒有靜止質量的。
  • 為什麼光沒有質量?物理學家的回答你或許不會想到
    你身邊的物體都有質量,這種經驗讓你形成了這個觀點,但這並不具有普適性。任何沒有質量的東西都只能以光速為唯一一種移動方式。所以這類東西不是你經驗的一部分,因為在你意識到他們的存在以前,他們就已經消逝,或者在你意識到他們的那個瞬間,他們就被摧毀了(就好像是當你盯著屏幕時射入你眼睛的光)。所以你對於無質量的物體不存在任何牢固的經驗,你的結論就是沒有這樣的事情。
  • 從理論與實驗角度解讀:為什麼光子沒有靜質量?
    這是源於狹義相對論的推理,可以從兩個方面來說:第一,狹義相對論假設光速不變原理,也就會說光子在任意慣性系中都是光速運動,且不存在光速參考系的存在。因此,光子就不存在靜止參考系(Rest Frame),即:不存在光子在其中靜止的參考系。
  • 光子之謎:光子到底有沒有質量?
    光子是宇宙核心的內容,解開了光子之謎宇宙之謎也就有了很大的進展,誰能完整詮釋光子的屬性毫無疑問將獲得諾貝爾獎,愛因斯坦的質能方程現階段未經理論證實,只是用於實際生活中而已,光子屬於量子理論研究的範圍,量子理論如今有了很大的進展,已經不在那麼玄妙了,像那種什麼波粒二象性,薛丁格的貓這種有時代局限性的解釋只是表達不到位而已
  • 如果光子有質量,整個物理學將徹底亂套!
    光子在運動狀態下具有質量、動量和能量。光子有沒有靜止狀態?以目前的理論不應該有。光子只要產生出來它就始終以光速或接近光速的速度在運動,直到消失。如果光子擁有靜止質量,哪怕是極其微小的質量,它都會因為波長和頻率差異而擁有不同的速度,光在真空中的速度會存在差異,c這個光速常量也就不存在了。
  • 「創作開運禮」分子在不停地做無規則運動的根本原因
    這裡說的「分子」,是指構成物質的基本微粒——分子、原子或離子。如:我們生活中常用的水主要由水分子構成,常用的不鏽鋼餐具主要由鐵原子構成,常用的食鹽主要由鈉離子和氯離子構成。用愛因斯坦的話來說,就是:「質量就是能量,能量就是質量。」也就暗示了:能量能夠生成宇宙中的任何物質(包括各種場),且已生成的任何物質都可以消亡,全部轉化為能量,畢竟萬事萬物都有產生、發展和消亡的過程。否則,我們身處的宇宙是永恆存在的,其年齡應為無窮大,但這與宇宙一百多億歲的有限年齡矛盾。所以,不管大爆炸宇宙論是否正確,在我們身處的宇宙中,構成物體的任何微粒,都不可能憑空產生,只能是由能量生成的!