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        光有多重

        2018-04-27 05:16:20李贛
        知識窗 2018年4期
        關鍵詞:愛因斯坦光子盒子

        李贛

        我們每天都能看到光,那你知道光的重量嗎?

        如果很容易就知道光有多重,我們一定早就知道了?;蛟S,一些小時候熟悉的旋律能提供一些線索,就像童謠里面唱的那樣:“1492年,哥倫布在藍色海洋上乘風破浪。”

        玩笑之后,我們還是回歸正題。首先思考一個問題:光子有質量嗎?

        光子是光的最小度量單位,它們沒有質量。這仿佛是一個顯而易見的問題:光是由沒有質量的光子組成的,所以光沒有質量,也不能承載任何物體。

        不過,先別急著下定論——因為光子是有能量的。而正如愛因斯坦所言,物體的能量等于其質量乘以光速的平方。但是,沒有質量的物體怎么就有能量了呢?想必愛因斯坦一定希望我們沒有注意到其中的矛盾性吧。

        事實上,愛因斯坦想表達的是,能量和質量其實是一回事兒,所有的能量都在某種形式上具備質量屬性。光可能沒有靜止不變的質量,但是光的確表現(xiàn)得像有質量的物體,因為它也受地心引力的影響,我們可以認為,物質的能量和質量是共存一體的。在這種情況下,我們將其定義為相對論質量。何謂相對論質量?當觀測者測量高速運動的物體時,得到的物體質量就是相對論質量了。

        所以,光到底有沒有質量呢?通過上述推斷,你不難知道,這個問題從不同的角度出發(fā),就有不同的答案。顯然,若想以常規(guī)手段測量光的質量肯定是行不通的,但它是引力場的來源。只要你不以“千克”“磅”等單位來衡量光的質量,并且能充分理解“質量是能量的一種存在形式”,你就知道,一個充滿光的盒子肯定比一個沒光的盒子重了。

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