光有質量嗎?答案你可能永遠都想不到

2020-10-06 科學情報館


光子質量

質量是物質慣性的具體描述,已知宇宙中的所有事物都具有質量,當然也包括光。光具有波粒二象性,也就是說光既是一種粒子,又是一種波,構成光的粒子是什麼呢?

光子沒有靜止質量


光子沒有靜止質量

1905年愛因斯坦提出了光量子的概念,我們普遍認為光是有光子構成的,它是傳遞電磁相互作用的基本粒子,是一種玻色子。光子屬於量子力學、相對論的研究範疇,是一種極端相對論粒子,光子由於無法靜止,所以光子沒有靜止質量,只有在相對論的說法下才具有質量。為什麼說太陽照了地球這麼長時間,卻沒有看到地上有「光」?」這個和光子的質量沒有關係,其原理是光子照射到地球上被地面物體的原子而吸收,發生湮滅,整個過程滿足質量守恆定律

光子以光速運動時具有質量


運動的光子具有質量

光子沒有靜止質量,但是當光子以光速運動時,它卻具有了質量,根據E = m(c^2) = hv 可以得到單個光子的質量,m=hv/(c^2) ,這就是光子的相對論質量。動量、能量、質量是同時存在的,是不可分割的三位一體。

光到底是什麼

科學發展到今天,雖然人類取得了巨大的成就,但是探索科學終極奧義的道路還很漫長。時至今日,光的本質是什麼,科學家也無法給出確切的答案,我們只知道光具有波粒二象性,這個答案又或許是科學家們自己糊弄自己的結果。光子沒有靜止質量這個結論,也許也是一個謬論,是因為以地球目前的科技手段還無法測出光子靜止時的質量。

光能走多遠,還得仰仗未來的人類去探索。

相關焦點

  • 光沒有質量,黑洞是怎樣把它吸住的?答案可能比你想像的更有趣
    光也有質量按照狹義相對論,光沒有靜止質量,凡是具有靜止質量的東西都無法達到光速。不過在發表狹義相對論兩年後,愛因斯坦就發布了一條光的能量計算公式:E=hv。,但並非靜止質量,而是相對論質量,與靜質量相對,你也可以把它理解為光子的動質量。
  • 宇宙最大的天體直逕到底有多少釐米?答案很迷,你可能想不到!
    宇宙最大的天體直逕到底有多少釐米?答案很迷,你可能想不到!宇宙大爆炸之後,現在已經不斷膨脹了138億年,而且現在宇宙到底有多大?宇宙大爆炸當時的最大能量已經瞬間轉化成了各種物質,而這些物質慢慢就形成了所謂的天體,而很多的天體不斷的組合,又慢慢形成了不同的星系,宇宙這個母體其實有很多個星系組成的。星系有大有小,有的像太陽系,有的像一顆恆星。
  • 磁鐵真的會影響電錶的跑數嗎?背後有啥貓膩?答案你可能想不到
    以前,在我們走過一些小巷子,一路上會看到別人家各式各樣的電錶,雖然樣式基本上都一樣,但是細心一點會發現,有些人家的電錶上會貼著一些黑黑的小磁鐵,後來通過查閱資料發現,有些資料顯示,磁鐵放在電錶上面,電錶就不走了,又或者說走得很慢,難道這小小的磁鐵真的能影響電錶的運行嗎?
  • 你知道世界上最大的金礦在哪裡嗎?答案你萬萬想不到!
    你知道世界上最大的金礦在哪裡嗎?答案你萬萬想不到!可以說黃金對每個人都有一定的誘惑力,你知道世界上最大的金礦在哪裡嗎?答案可能有點意外,全球最大的金礦竟然在貧窮落後的非洲。世界上最大的金礦是位於南非的蘭德金礦,這座金礦是在1866年被人們發現的,不久之後就投入開採,到今天已經有足足150多年的歷史了。據科學家分析,金礦所在的地層已經有35億年的歷史了,經過了漫長的地質變化,加上有多次火山噴發的作用,形成了現在儲量豐富的金礦。時至今日,蘭德金礦已經累計產出黃金3.5萬噸,價值高達3158億美元。
  • 只要乾旱的話,就可以進行人工降雨嗎?答案你可能想不到
    只要乾旱的話,就可以進行人工降雨嗎?答案你可能想不到現在科學技術日新月異,人們可以在很多方面去彌補大自然的缺陷,人工降雨技術在人類生活中早已經出現了,大家都這一技術是既熟悉又陌生,這種人工降雨的技術應該很成熟了吧,那麼只要乾旱的話,就可以直接進行人工降雨嗎?
  • 光沒有質量,黑洞是怎樣把它吸住的?答案其實很有趣
    這種照片表明理論是對的,確實存在光無法逃離的黑洞。那麼,黑洞是如果吸住零質量的光的呢?光也有質量按照狹義相對論,光沒有靜止質量,凡是具有靜止質量的東西都無法達到光速。不過在發表狹義相對論兩年後,愛因斯坦就發布了一條光的能量計算公式:E=hv。
  • 1L汽油大概有多重?有些人可能想不到答案是這個數
    不過這個可能是好事,世界變小是因為我們的交流越來越方便,不同國家地區之間的相互影響一直在加深。而隨著全球貿易一體化的加深,這種世界變小了的感覺就更加明顯了,遠在萬裡之外的國家發生了一場騷亂,就有可能造成我們身邊商品價格的上漲。比如說一些產油大國局勢不穩定時,國際原油價格就可能發出響應,我們普通老百姓比較直觀的感受或許就是汽油價格又漲了,加一箱油又要多花不少錢出去了。
  • 答案你可能想不到
    可能去大城市打工的人就有機會看到,在發電廠附近總能看到好多大煙囪,它們看起來特別高大而且還在不停的吐白氣。那麼發電廠裡面的大煙囪是幹啥用的呢?它設計成這樣的話,排出的氣體會給我們的環境造成汙染嗎?答案你可能想不到。
  • 1斤鹽溶於1斤水中,最後重量會是2斤嗎?答案你可能想不到
    有點數學常識的小夥伴都知道1加1等於2,但是,是否所有東西加在一起都是原來物品相加的總和?就比如1斤鹽溶於1斤水中,最後的重量會是2斤嗎?答案你可能想不到。對於這個問題,得具體情況具體分析。因為不同的鹽溶於水是有具體的物理變化和化學變化之分的,而且不同的鹽溶解度也不同。通常來說,一斤生活食用鹽是無法完全溶於一斤水中的。但是,不管這一斤鹽有沒有完全溶於這一斤水中,只要沒有發生化學反應,而只是單純地發生溶解的物理反應,那麼一斤鹽溶於一斤水中最後會是兩斤的重量。這是因為這個溶解過程遵循了質量守恆定律。
  • 沙漠裡面的沙可以用來做建築材料嗎,為什麼?答案你絕對想不到
    沙漠裡面的沙可以用來做建築材料嗎,為什麼?答案你絕對想不到說起沙漠,大家第一反應想起的肯定都是漫天的黃沙和在城市肆虐的沙塵暴,既然沙漠裡有這麼多沙,難道不能有其他用處嗎?只能任由它們對人類社會造成傷害?
  • 答案可能你想不到
    每一個偉大的科學家有可能讓人類文明瞬間前進百年左右,比如愛因斯坦對人類的貢獻太大了,如果沒有愛因斯坦的出現,人類科技的發展速度最少要慢百年左右,這一點都不誇張,可能這個影響還遠遠不止。愛因斯坦一生最偉大的成就就是相對論的提出。愛因斯坦是偉大的物理學家,一生中提出過很多的猜想,直到現在科學家家們還是不斷驗證他的猜想。
  • 數學老師都想不到答案是這樣!
    數學老師都想不到答案是這樣!哈嘍,大家好,又到了我們輕鬆一刻的動腦筋時候啦~現在正式開始答題(一共有10道題,每題10分,共100分)——答案在最後哦1、什麼情況下3+1=5? 2、製造日期與有效日期是同一天的產品是什麼?
  • 你知道嗎?人類可能就是宇宙中的一組編碼,永遠都無法走出銀行系
    大家有沒有想過;銀河系,一個巨大的天體系統,最少由2000億顆恆星組成,其直徑長達16萬光年。我們的太陽系就位於銀河系的獵戶臂上,距離銀河系中心大約2.6萬光年,在這麼寬廣的範疇內,可能只存在一個人類文明嗎?
  • 第一非它莫屬,你永遠也想不到!
    第一非它莫屬,你永遠也想不到!如果你覺得暗物質、黑洞、中子星就夠恐怖了,那你是肯定不知道宇宙中最危險的東西——奇異物質。奇異物質是一種尚未在地球上發現的理論物質。它有很大的重力負壓。這是物質的一種分類,也是物質的一種極端狀態。奇異物質周圍的空間被奇怪地扭曲,其引力具有排斥性。
  • 為什麼光沒有質量?物理學家的回答你或許不會想到
    當理論和實踐發生衝突,我們如何測量光的質量?好吧,這個問題真的吸引了相當多各種各樣的答案!但是如果有人問我這個問題,我會給出一個與眾不同的回答。問題的關鍵在於你的直覺是錯的。首先,如果你認為,那從這個假設開始就錯了。
  • 答案你可能想不到
    答案你可能想不到我們生活的世界是很熟悉的,到目前為止,還有太多的未解之謎。科學性把這個世界分為11個維度,每個維度之間的差異都是很大的。通常我們看到的平面,都是二維世界。而我們是生活在三維世界的,除此以外還有很多的維度。對於維度的理解,還是很少。但人是充滿想像力的,如果人類進入五維空間會發生什麼?讓我們一起來了解下。
  • 重力只影響有質量的物體,但為什麼光無法逃離黑洞呢?
    光無法逃離黑洞」意味著光受重力的影響,但重力不是只影響有質量的物體嗎?這真是一個好問題!重力如何影響空間,進而影響質量?你至少要有一些高中代數的知識儲備才能明白這個答案。一次又一次地重複這個周期,你就會得到一個周期波路徑的加速度,朝向波傳播速度較慢的區域。這就是為什麼有質量的物體在引力場中向其他質量加速,而光只在同一場中彎曲。所以你可以看到我們觀察到的對光和有質量的物體的影響是完全不同的。然而兩者受重力的影響是一樣的。但因為它們的波的幾何結構和折射定律,使的行為不同。
  • 你可能想不到,一隻小狐狸竟cos過那麼多的角色
    阿狸最初起源於2006年,在那個網際網路剛剛萌芽的時代裡,一隻紅色的小狐狸,就那麼突然的火了,十幾年來一直作為國內炙手可熱的動漫IP活躍著,尤其是阿狸的周邊,覆蓋面越來越廣,從最初的表情包,書本讀物,再到盲盒手辦鑰匙扣,可謂是應有盡有,本期我們就從阿狸周邊為切入點,去聊一聊,你可能想不到,一隻小狐狸竟
  • 光沒有質量,黑洞是怎樣把它吸住的?
    那麼,黑洞是如果吸住零質量的光的呢?光的相對論質量按照狹義相對論,光沒有靜止質量,凡是具有靜止質量的東西都無法達到光速。,但並非靜止質量,而是相對論質量,與靜質量相對,你也可以把它理解為光子的動質量。既然有了質量(相對論質量),光子自然是會受引力影響的,所以,根據愛因斯坦給出的光子相對論質量,大家即使用牛頓的萬有引力理論,也能得到光被大質量天體(如太陽)吸引的結果,這將導致,即使在牛頓理論體系下,光的行進方向也會被大質量天體(如太陽)改變,也就是說光線會被彎曲!
  • 可能答案令你想不到
    相聲是我國一種的經典娛樂表現形式,《報菜名》是每個相聲演員都必須要掌握的一項基本功。而且我們經常會聽到相聲演員《報菜名》,很多人在聽《報菜名》的時候也只是圖個樂呵,但你有沒有想過報菜名,到底報的都是什麼菜呢?