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      光子和引力子真的沒(méi)有質(zhì)量嗎?

       宣城華廈圖書(shū)館 2017-12-07

      光子是客觀存在的,光子是沒(méi)有靜止質(zhì)量的;如果引力子也存在的話,那么引力子也是沒(méi)有靜止質(zhì)量的。

      為什么會(huì)這樣?

      因?yàn)殡姶畔嗷プ饔门c萬(wàn)有引力都是長(zhǎng)程力,距離1000公里以上都可以存在這兩個(gè)力,而傳遞這些力的就是光子與引力子,因此,它們是沒(méi)有質(zhì)量的——否則的話也就傳遞不了長(zhǎng)程力了。

      這個(gè)是從理論上得到的合理的推論。

      而從實(shí)驗(yàn)上來(lái)說(shuō),我們還沒(méi)有測(cè)量到引力子,而光子是已經(jīng)被測(cè)量到了的,現(xiàn)在有很好的單光子發(fā)生器,也可以測(cè)量出單光子的速度就是光速,但既然是光速,也就說(shuō)明光子是沒(méi)有靜止質(zhì)量的。

      你可能會(huì)問(wèn),為什么光速就表示沒(méi)有靜止質(zhì)量呢?

      原因就在于,光速是一個(gè)基本的物理常數(shù),要實(shí)現(xiàn)這個(gè)常數(shù),必須對(duì)質(zhì)量提出要求,而質(zhì)量是零才是特殊的。因此,這在邏輯上也是自恰的。所以,光子是永遠(yuǎn)追不上的,因?yàn)樗鄬?duì)于任何慣性參考系都以光速運(yùn)動(dòng),那還怎么追。而任何有靜止質(zhì)量的東西都不能以光速運(yùn)動(dòng),所以,這個(gè)世界其實(shí)是分層次的:光速的世界與非光速的世界,這兩個(gè)世界存在不可逾越的鴻溝,某種意義上來(lái)說(shuō),光速世界是我們這個(gè)非光速世界的邊界。

      所以,無(wú)論從理論上還是實(shí)驗(yàn)上,還是從美感上來(lái)判斷,光子都不應(yīng)該有靜止質(zhì)量,否則這個(gè)世界是不和諧的。當(dāng)然,我們無(wú)法用更底層的邏輯來(lái)解釋?zhuān)瑸槭裁垂庾記](méi)有質(zhì)量。而引力子更神秘,因?yàn)樗橇孔右Φ漠a(chǎn)物,但我們無(wú)法把引力量子化,這里有一個(gè)難處。

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