光是否有质量? 爱因思坦、狭义相对论、船?

发布网友发布时间：2024-08-17 22:07

共3个回答

热心网友时间：2024-08-22 01:19

光子具有能量是毫无疑问的，但是光子是否具有质量值得研究。人们普遍认为光子的质量为零。为什么会有这样的说法，原来是爱因斯坦讲的。【狭义相对论指出物体高速运动时，其质量增加。但质量的这种增加，不能被任何与高速运动物体一起运动的人所察觉，而只能由身处可以看见物体高速运动的参考系中的观察者探测到。对这样的观察者来说，测得的运动物体质量的增加，符合相对论力学方程式，而如果物体能以光速运动的话，质量将增加到无穷大。这是任何‘亚光速’物体永远不可能加速到光速的原因之一。要避免真正以光速运用的物体拥有无穷大的质量，唯一的办法就是令其静止质量为零。静止质量概念，对于光子而言，是没有什么意义的，因为光子在任何参考系中都永远不会静止；狭义相对论的基础就在于，从任何参考系测得的光速都相等。但传统上说一切以光速运动的实体的静止质量等于零，是因为这样可以方便地得出它们以光速运动时的质量仍然为零。】（大宇宙百科全书，358页）
那么光子是否具有质量？从原子核聚变的性质可以看出光子是具有一定的质量。二十世纪六十年代，国际上统一规定，以碳同位素 126c作为基准，规定它的原子量为一个整数：M（ 126c6）=12，0000000u.可以得到M（10n1）=1.0086652n，M（11 H0）=1，0078252n,M (21D1)=2,0141022n.我们知道一个中子与氢原子结合，转变成一个氘原子。一个中子加一个氢原子之和是2,0164904u.结果比一个氘的原子量M（21D1）大出0，0023882u。原来氢原子与中子结合时，用仪器可以测出放出一个光子y。这个光子的能量经测定hy=2.225mer.从质量与能量的当量关系可得:1u=931,50mer.中子与氢原子结合形成氘原子时，质量亏损：m=0.0023882u.亏损能量：E=0.0023882×931.50=2,225mer.亏损能量正好与实验测量到的y光子能量符合。说明中子与氢原子结合时，质量减少了，减少的质量同时转化到新产生的光子身上，所以说光子是具有能量也具有质量的。2,225mer能量光子正好带走0,0023882u的质量。所以中子与氢原子结合时，反应前后的质量是严格守恒的，能量转化也是严格守恒的。由于质量和能量之间存在着严格的当量关系，一个守恒保证另一个守恒。在中子与氢原子结合中，有一部分能量转移给了新产生的光子，同时也把相应的质量转移到这个光子的身上。所以说光子本身是具有质量和能量的。光子是电磁波的一种，光子具有质量，也就是说电磁波具有质量。
许多人都说光子没有质量，实际上光子是有质量的。

热心网友时间：2024-08-22 01:21

1.光子在静止时质量为零，但不存在静止的光子，因为静止就没光了。光在传播过程中光子的质量m=hv/c^2,根据E=mc^2和E=hv(h为普朗克常量，v为光子频率）得到。

2.物体在受热时，能量质量都增加,但能量增加比较明显，质量增加很小。比如被阳光照射，光子打在身上，你感觉到热，你增加的能量（热量）来自光。

3.光是由光子组成，所以它是物质。它穿越真空时是以一道光束的形式穿越的，理论光束不发散。在实际中，光子会逃逸出光锥，逃逸速度大于光速。

热心网友时间：2024-08-22 01:20

其实任何事物的规律都是如此，在两种事物之间充当分界线的那种事物的性质就很难描述清楚，从而它就表现出很怪异的特性。
光，恰恰就是这样一种物质：电流的变化会形成磁场，而磁力线的运动也会形成电场。电场与磁场的交合会形成电磁波，光的本质就是一种电磁波。电场与磁场都是物质，但它们都没有质量，它们都是没有质量的物质。（这一点在想象起来有些虚幻的感觉，但却是事实。）
场这种物质既没有质量，又无法运动（例如：引力场），你可以把它想象成为存在于“到处都是”的某种客观实在。而电与磁这两者交合而产生的电磁波却是运动的，而且电磁波没有静止质量，它一经产生就是运动的，换句话说，电磁波没有静止这种状态，也就是说，静止的电磁波是不存在的。为什么呢？因为“静止”是一种相对概念，你要想与电磁波保持“静止”，那么你必须与电磁波具有完全相同的速度，而在我们所在的这个“世界”上，还没有什么东西能够达到电磁波那么大的速度。所以，你无法测出电磁波的静止质量。
那么能不能测出电磁波的运动质量呢？能！
光波是一种具有直线（万有引力所造成的影响我们在这里暂不讨论）方向性的电磁波，当光照射在物体表面的时候，会对物体的表面形成“光压”，会引起物体表面发生极其微小的弹性形变，这种形变究竟微小到什么程度呢？这个程度就是光的运动质量所形成的动量的量度。
经过科学测定，光的质量是平均每平方公里约为“七两”。
很有意思吧？！