- CarieVinne
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现代理论认为光子没有静止质量。有的科学家说光子没有质量。光子集合在一起称为光,光具有能量,可以使物体变热,照相底片感光;在光的作用下,植物可以把光能转化成有机物……。总之光的作用是很大很大的,没有光人类就无法生存。如果光子没有质量,它能发挥出巨大的功能吗?
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)。相反说明光子(电磁波)具有质量的说法并验证的实例有许多。
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。
- 云游索拉里
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光是由光量子组成的,光量子有动态质量,无静态质量。电磁辐射的量子,传递电磁相互作用的规范粒子,记为γ。其静质量为零,不荷电,其能量为普朗克常量和电磁辐射频率的乘积,ε=hv,在真空中以光速c运行,其自旋为1,是玻色子。早在1900年,M.普朗克解释黑体辐射能量分布时作出量子假设,物质振子与辐射之间的能量交换是不连续的,一份一份的,每一份的能量为hv;1905年A.爱因斯坦进一步提出光波本身就不是连续的而具有粒子性,爱因斯坦称之为光量子;1923年A.H.康普顿成功地用光量子概念解释了X光被物质散射时波长变化的康普顿效应,从而光量子概念被广泛接受和应用,1926年正式命名为光子。量子电动力学确立后,确认光子是传递电磁相互作用的媒介粒子。带电粒子通过发射或吸收光子而相互作用,正反带电粒子对可湮没转化为光子,它们也可以在电磁场中产生。
“黑洞”很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。
根据广义相对论,引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时,它的引力场对时空几乎没什么影响,从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小,它对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。
等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑洞。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底洞,任何物质一旦掉进去,“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。
那么,黑洞是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中子星一样,黑洞很可能也是由恒星演化而来的。
我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中子星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的热核反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下,核心开始坍缩,直到最后形成体积小、密度大的星体,重新有能力与压力平衡。
质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算,中子星的总质量不能大于三倍太阳的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。
这次,根据科学家的猜想,物质将不可阻挡地向着中心点进军,直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,巨大的引力就使得即使光也无法向外射出,从而切断了恒星与外界的一切联系——“黑洞”诞生了。
与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。我们都知道,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。
在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围,空间的这种变形非常大。这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术。
更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!
“黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出。不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。
- 康康map
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光子具有运动质量,光子静止质量是0。
光子没有静止质量,也就是或光的静止质量为0。 量子力学认为:光子在静止状态的质量为零。
光子运动的时候是有质量的!
E = m(c^2) = hv 可以得到单个光子的质量。
光子的运动质量为:M=h×v/(M×c×c )
其中,M为光子的运动质量,c为光速,h为普朗克常数,v为光频率
所以,严格的说,光子具有运动质量。
- kikcik
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光没有质量
因为物体要达到光速后,其质量会变成无穷大。
如果光有质量的话,也会变成无穷大的质量。
因此,光没有质量。
- gitcloud
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没有静质量,有动质量。
在网上看了一下,貌似也是有质量的,
一项由中国科学家完成的新的实验表明,在任何情况下,光子的质量都不会超过10的负54次方千克,这一结果是之前已知的光子质量上限的1/20。
根据他们这项实验的灵敏度推断,光子的质量必定小于10-48千克,或者说是一个电子质量的1/1024。
- 神乐1103
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光没有静止质量,但是有运动的质量
- CatMTan
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有质量。光是由光子组成的,是能量传播的一种方式,因此有质量。
- 北有云溪
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光由光量子组成,当然有质量了。
- 十年阿桑
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有,任何物质都是由质子组成的,只要是质子就有重量