首页 > 科技 > 问答 > 科技知识 > 光子为什么没有质量,物体的速度越大质量越大

光子为什么没有质量,物体的速度越大质量越大

来源:整理 时间:2022-07-14 02:31:21 编辑:科技知识 手机版

当我们说一个光子没有质量时,我们的意思是它没有静止质量,但光子有运动质量。为什么光子和地球一直在运动,但是为什么地球有静止质量,而光子没有?有人会说光子没有静止质量,但是有相对论质量。前者说明光子包含质量,后者说明质量是独立于光子状态的静止质量。如果任何物体达到光速,其质量都会变得无限大,那么为什么光子的质量会无限小呢?

光子没有质量?为什么能推动物体?

静止光子没有质量,但它拥有能量和动量,有动量就能推动物体。当然,也有人会说,光子没有静止质量,但它拥有相对论质量。这可以通过两个公式来体会。首先光子的能量公式是:E=hf(h是普朗克常数,f是光的频率)然后再按照爱因斯坦著名的质能方程是:E=mc^2结合这两个公式就可以推导出,可以推导出光子的运动质量,也就是所谓的相对论质量。

但其实,按照麦克斯韦的电磁理论,电磁波本来就带有动量——光子也是一种电磁波——只要有动量,动量就可以发生转移,因此光子就能够产生出辐射压(电磁辐射)。图示:P是光子动量,h是普朗克常数,λ是波长。波长越短的光子,动量越大。如何测量光压或辐射压?早在1619年,天文学家开普勒,就用想象中的辐射压力来解释彗星的尾巴为何总是远离太阳,从来没有出现过,彗尾对着太阳的彗星。

图示:彗星围绕太阳的运行时,彗尾总是远离太阳,这需要一个特别的解释。当彗星被太阳加热后,产生的挥发性气体构成了彗尾。但彗尾总是远离太阳,需要一个解释,开普勒认为,这是由于光具有某种压力,推动着彗尾远离太阳,而且这种压力一定大于太阳对彗尾中那些挥发性物质的吸引力,所以彗尾才总是远离太阳。顺便说一句,当所有挥发性物质都被蒸发后,彗星就变成了小行星。

图示:1865年,儒勒·法尔纳的科幻小说《从地球到月球》中,率先推出想象中的太阳帆技术,看来法尔纳赞同开普勒的猜想,而且率先想到了它的潜在用处。当麦克斯韦写出他的电磁方程式后,电磁方程说光拥有动量,这也就意味着,光照射到物体上时,只要不是完全透明的物体,当光子从该物体表面被反射时,那就会产生辐射压力。

但仅仅理论推导是不够的,还得用实验来证明辐射压或光压是真实存在的。1900年,俄国物理学家找到了测量光压的办法,在1900年的巴黎世界物理学大会上,彼得·列别捷夫宣布了他的辐射压测量实验成果。这项实验也成为第一个定量验证麦克斯韦电磁学理论的实验,事实证明麦克斯韦的电磁理论靠谱,从此它就成为指导人们利用电磁波给人类谋福利的核心理论。

太阳帆研究现状图示:NASA的太阳帆设想图太阳能发电不稀奇,不管是在地球上还是太空里,许多卫星、月球或火星上的漫游车,都在使用太阳能发电。但直接用太阳光的辐射压力来进行星际航行,目前依然处在研究阶段。太阳帆最大的问题在于,随着离太阳越来越远,能够接受到的光压也越来越少,它不适合星际航行,只适合在太阳系中搞事,而且是在内太阳系中搞事。

光子没有质量没有电荷,为什么会因为恒星而弯曲?

我们通常说的光子没有质量,指的是它没有静质量,不过光子有动质量。而且光子有一个特点,它“生下来”就是光速,而且没有任何加速过程,直接都是以光速前行。不想我们普通物体,要想达到一定速度,肯定有一个加速过程!所以,说光子没有质量并不严谨。既然有质量,因为恒星而弯曲就不难理解了,因为恒星引力巨大,大到足以使光线发生弯曲!事实上光线经过恒星附近发生弯曲的本质是恒星强大的质量压缩了周围的时空,光线不得不沿着时空结构飞行,这从侧面也证实了爱因斯坦广义相对论的正确性!而光线因为恒星弯曲与黑洞吞噬光线的本质是一样的,只不过黑洞的引力太了,以至于连光线这么快的速度也无法逃离黑洞致命的“魔爪”!黑洞能把周围的时空结构扭曲到极致!。

根据相对论,物体的速度越大质量越大,为什么光子却几乎没有质量?

文章TAG:光子为什么没有质量越大质量光子物体速度

最近更新

  • 手机里的图片都在哪里?,你们手机里的照片都存在哪里

    手机空间释放后,上传到腾讯相册不显示占用空间,手机操作过程中也不会出现卡顿现象。清理手机垃圾时,腾讯相册不会有垃圾,所以整体上没有发现内存占用现象。我给大家分享一个储存照片的好方法,也是在一个小视频中学到的。很简单很实用,第一眼就看出来。为什么手机保存的图片,在相册里都找不到?正好上周遇到了类似的情况,所以来说明下。使用UC浏览器的情况下 ......

    科技知识 日期:2022-07-20

  • 人为什么要有价值观,一个人存在的价值是什么

    树立正确的人生观和积极的价值观,首先要树立正确的是非观。决定一个人价值观的标准不一样。根本区别在于各自的创造力、精力,差异化的社会分工,利益分配平衡中相对统一的需求。一个人的认识和经历是否符合常识,一个人的价值观是从家庭教育、未来学习、自身修养、社会影响等诸多思想环境中逐渐形成的。为什么人会有价值观的不同?决定一个人价值观的标准各有不同, ......

    科技知识 日期:2022-07-19

  • 为什么黄牛抢票用什么软件,为什么还会有黄牛抢票

    黄牛使用的抢票软件是独立软件。最后黄牛用的抢票软件和我们的差别很大。我们平时用的软件都是市面上常用的。这些抢票软件都是很多人用的,服务器平均分配后自然减少了我们每个人的份额,这也是我们抢票神器抢不到票的原因。火车票是实名制,为什么还会有黄牛抢票?这个问题头条有很多回答了。很多人会疑问,火车票都实名制了,为什么还有黄牛呢?小火车站几乎不见黄 ......

    科技知识 日期:2022-07-18

  • 为什么苹果亮银贵,为什么苹果的数据线这么贵

    你知道为什么苹果的数据线贵但是容易断吗?苹果手机最大的优势就是iOS系统和苹果的A系列处理器。关键是最便宜的苹果数据线官方售价149元。按照大部分苹果数据线不到一年的使用寿命,光是更换线缆就是一笔不小的开支。另外,从AirPods强大的语音交互功能可以看出,苹果正在通过语音实现各种设备的信息传递。未来,苹果也将在物联网上发力,打造全新的生 ......

    科技知识 日期:2022-07-18

  • 谷歌眼镜显示屏在哪里,哪些VR眼镜值得买

    VR眼镜的分类目前VR眼镜主要分为VR盒子VR一体机和PCVR。去的太早了,先发明骑行用的智能眼镜还好,但还没消失。第二代企业版谷歌眼镜高通SnapdraonXR1平台运行,不出售民用。不会,可穿戴设备的价格一般都在几千左右。谁会花一万多块钱去买应用少,照片不好的眼镜?谷歌当年推行的谷歌眼镜,为什么现在销声匿迹了?佩戴不方便,目前的科技难 ......

    科技知识 日期:2022-07-18

  • 上海哪里体验一加手机,一加手机真的快不行了吗

    说到一加,总会有一大批人说一加手机只活在互联网上。比如现实中没有一加手机的踪迹。一加定位,首先你必须是网络爱好者,否则一般没机会看到。其次,一加一直以来都是精品旗舰策略,每一次新机发布,总会将手机性能推向一个新的高峰。这也是为什么每当有人吹自己的手机,都会拿来和一加比较,自然受到性能党的追捧。一加关闭北京上海一加旗舰店,一加手机真的快不行 ......

    科技知识 日期:2022-07-17

  • 为什么冬季雾霾最严重怎么办,夏天难道就没有雾霾吗

    为什么冬天有雾霾,夏天没有?看来雾霾的主要原因还是气象条件。其实冬天的雾霾已经比以前轻很多了。所以直到现在,冬天还是有雾霾。个人认为和农民烧麦秸没关系。入秋以来,随着来自中国的西北风越来越大,韩国再次出现严重雾霾天气。冬季为什么雾霾还很严重?实际上,现在冬季的雾霾已经较以往减轻了很多。这得益于国家和社会各阶层对防治空气污染的重视。至所以现 ......

    科技知识 日期:2022-07-17

  • 苹果为什么好用,苹果的系统那么难用

    我用的是苹果安卓,我觉得苹果不好用。我承认苹果系统很流畅,但是旗舰安卓机型还可以,更重要的是也很耐用。苹果系统真的没有安卓系统自由。换了苹果第二天就开始想念安卓了,应用很忙。微信视频可以放在桌面,边浏览淘宝边聊天。usb共享网络不需要安装iTunes,很多功能真的不如安卓实用。你喜欢苹果手机吗?为何有人说苹果手机的系统超级好用?首先,我个 ......

    科技知识 日期:2022-07-17