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一点看法,论光是否有静止质量。
智障加弱智2011/05/20科学技术学 IP:河南
在现代物理学中,光子被视为无静止质量,却拥有能量的基本粒子。牛顿在光的微粒说中没有肯定或否定光子具有静止质量。爱因斯坦明确否定光子具有静止质量。原因之一是爱因斯坦的运动质量公式,在光子具有静止质量中,光子的v = C,使得公式分母为0,但光子的运动质量m具有有限值,故光子的静止质量必须为零。分母为0将导致数学上的无穷。物理学的历史已经证明,物理在数学的无穷面前总会显得束手无策,且背后往往蕴涵着危机。当初的原子结构,紫外灾难等这些连续性概念导致出现无穷,致使旧观念被否定,新理论被树立。光子的静止质量会导致相对论中无穷的出现,是不是一种暗示?
否认光子有静止质量的原因之二是光速为恒量,光无法静止,一旦静止,就不再是光,从而也谈不到光子的存在了。看起来这是一个显而易见的逻辑,但这种理解混淆了静止与静止质量的含义。静止质量在物理学中的意义是指物质低速时的质量。(就是平常所说的质量)现在,我们做一个理想的实验。我们将大量的光子封闭在一个完全不漏光,全反射的循环光路中,那么光路中的光子依然在以光速运动,然而这些光子却在一个有限的体积内。如果我们拥有极敏感的秤,我们就可以称量这些光子是不是有静止质量。当然,我们的实验做不到如此高的精度。我们只有从理论上分析光子是否有静止质量。根据质能转换公式 E = mC2及高能粒子实验,现代物理学普遍认为质量与能量是可以相互转化的,即质能一体。这样,从理论上讲,被压缩在一个有限体积内的能量就应该表现出质量的属性。能的最终表现形式就是热,即不同波长的电磁波。根据普朗克公式ε = hv,可知,频率高的光子比频率低的光子拥有更大的质量,且频率与质量呈正比关系,即m = hv/C2 将该式变形得mC2/v = h把v换成λ得λmC = h 即 λp = h这样从频率与质量的正比关系中,可以得出波长与质量的反比关系,即德布洛意的物质波。现代物理实验已用扭摆的方法对光压进行了精确的测量。即用光照射扭摆的一侧,使扭摆发生微小扭动,从而测出光对扭摆施加的力。光子对扭摆的冲击造成扭摆的扭动,就象子弹对目标物的冲击一样。(对,就是光压!)这说明光子具有动量p,光子将动量传递于扭摆,而动量则是由m来携带的。根据动量公式P = mv把m = hv/C2代入,适当变换后得出P光= hv/C即频率高的光子比频率低的光子动量大,光压强。在光对物质的透射中,频率越高的光子穿透能力越强,这说明频率高的光子拥有更大的动量,从而拥有更大的质量。宇宙中充满大量运动着的光子。仅测算微波背景辐射的光子数即达500个每厘米3,如果光子具有静止质量,那么,宇宙中的光子对宇宙总体质量的贡献就不会是一个可以忽视的数量。再加上由空间波不断制造的物质粒子,它们构成了宇宙看不见的暗物质主体。其他的暗物质还有不发光星体及由于引力红移使得恒星及星系质量判断失误造成的质量缺损。在观测高密度恒星,星系核及遥远的星系时, 引力红移是一个必须计量的,有重要影响的量,否则会使我们对宇宙质量的估计偏低。  
来自:科创总论 / 科学技术学
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