引言
光總是那麼神聖而又神秘，所以人類對光的探索從未停止，直至今日，我們仍然無法準確地描述光到底是什麼。我們通常說光具有波粒二象性，給人的第一感覺就是光是個粒子，那人們自然要問了，光有沒有質量呢？如果有質量，按照愛因斯坦的理論，光速下的光子質量是不是無窮大呢？但為什麼光照射到身上沒有任何感覺呢？那麼今天我們就來好好聊一聊光究竟是什麼。
光的粒子性誤區
現在人們經常說光子是一種規範玻色子，靜止質量為零，是62種基本粒子之一。這確實會讓人感覺光是一個一個的小顆粒，但實際情況並非如此。我們知道愛因斯坦提出光量子假說，而且說光具有波粒二象性，那麼為何愛因斯坦要提出這樣的假說呢？為何叫光量子而不叫光粒子呢？下面我們就簡單敘述一下事情的經過。
為何提出光量子假說
當人們認可光是一種波以後，發現了一個無法解釋的現象，就是光電效應。按照波的理論，波幅越大能量越大，波幅越小能量越小。但是實際的實驗結果卻是，無論多強的紅光都無法激發物質中的電子，而無論多弱的紫光都能激發物質中的電子。為了解釋這一現象，愛因斯坦提出了光量子假說，即光的波粒二象性。
什麼是波粒二象性
實際上可以簡單理解為光的本質就是波，但是這個波的能量並不是連續的，而是量子化的，也就是說，能量是一份一份的。紫光的光強度無論多微弱，但每一份的能量較高，所以能夠激發電子。而紅光無論光強度多高，但每一份的能量卻很低，所以再強的紅光都無法激發電子。不知道大家明白了沒有，我來舉個例子：假如你用一萬個棉花球去打玻璃，玻璃一定毫髮無損。但是你用一個鐵球去打玻璃，玻璃必碎無疑。這就是愛因斯坦光量子假說的本意。
光子的靜止質量為何是零
光量子簡稱光子，而世界上不存在靜止的光子。所以光子的靜止質量為零是為了符合相對論而必須具有的屬性。也就是說光並不存在靜止質量，是科學家為了研究方便並複合邏輯，強行給出的必要假設。
光的質量究竟是多少
愛因斯坦質能方程的核心含義是，質量就是能量，能量就是質量，它們只是對物質本身的描述方式不同而已。所以光子的質量是多少呢？如果你已經明白光的本質就是波，那就好辦了，一份能量，或者說單個光子的質量就是m = E / c=h×f/c。其中h是布朗克常數，也就是一個量子單位能量的大小，單位是焦耳秒；f是頻率，單位是Hz；c是光速，單位是m/s。
通過這個公式就可以算出一個光量子的質量是多少，注意是能量等同的質量。如我國2019年7月觀測到的，能量最高的光子為449Tev，變成質量就是8×10Kg。從上面的公式也能發現頻率越高的紫光，單個光量子的能量是高於紅光的。而本質是，光是一種能量傳播，所以不存在達到光速後光子的質量變成無窮大，因為光就不存在初始質量。
總結
我們現在所了解的就是光的本質嗎？並非如此！其實我們並不了解光。當我們發現了波，光就是波，當我們發現了量子現象，光就是波和光量子的統一表現。光究竟是什麼？這取決於我們了解什麼。也許就像康德說的那樣，人類永遠無法感知本質世界。