如果质量和能量相同,那么光子如何具有能量却没有质量,就变得无质量?

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陌陌大乐陌盛Ca
2021-01-23 · TA获得超过372个赞
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我将使其尽可能简单。考虑您当前所处的环境。仔细看看周围的物体。如果您在房间里,可能会观察到床,壁橱,天花板,电视等。现在,所有这些对象在其运动方面共享的东西是什么?没错,它们相对于“您”都处于“静止”状态,这意味着房间内的这些对象与您共享相同的“参照系”。

因此,观察时似乎静止的任何物体都被称为与您共享相同的参照系。现在,当您测量任何静止物体(即参照系中的一个物体)的质量时,就可以测量该物体的“静止质量”。当您看到相关物

体相对于您运动时,该物体在“参考系”中不再为“ no”,现在,当您测量移动物体的质量时,您将测量被称为“相对论质量”的物体。物体。

这是自然界的一个美丽的经验事实,无论您选择从哪个参照系观察光,光始终以光速运动。这意味着光线在任何参考系中都不会静止。这是我们不能从第一性原理中得出的东西,而必须像物理学家一样接受它,然后再继续做下去。

由于光在任何参考系中都不会静止,因此无法测量其静止质量。另一方面,可以通过说“光没有静止质量,光不能保持静止这一事实”来证明这一点。

我们可以采取一些有趣的措施来测量剩余的光量。考虑一个由完美的镜子组成的盒子,镜子的反射面位于盒子的内部。设单个反射镜的质量为M,由于制造该盒子需要六个反射镜,因此盒子的质量变为6M。

现在,我们在组装后测量盒子的质量,并说盒子的质量被测量为B(组装后)。在组装盒子时,如果在盒子内部捕获到任何光颗粒,则盒子B的质量将是镜子的质量以及盒子内部的光的总和的结果。令捕获的光的质量为X。因此,

B = 6M +X。

我们现在能够测量光量的原因是,光被捕获在盒子内部并且不断撞击并从盒子内部的反射镜反射,并且没有净运动,因此组件也没有净位移。因此,该组件现在相对于您处于静止状态,并且可以测量其静止质量。因此,盒子中捕获的光的能量E变为

E = X c ^ 2。

因此,将能量集中或限制在组件或结构中,使得组件没有净运动或位移将增加组件的总静止质量。请考虑以下实例,以更好地理解此语句。

用相同材料制成的两条等长导线将具有相同的质量,但是如果其中一根导线开始承载通过它的电流,则它将比另一根导线具有更多的静止质量。这是由于以下事实:电子在流动时具有动能,并且导线没有净运动,因为为了使电流通过导线,电路必须完整,实质上电子必须往返。因此,电流有助于电线的静止质量。

同样,如果两者的体积相等,则热水的质量比冷水要大,而我们忽略了粘度随温度的变化。而且,由于工作时钟具有可移动的部分,因此运行时钟将具有多个相同的非工作时钟。

如果您仍然感到困惑,那么狭义相对论入门课程将对您有很大帮助。

希望我能够对此回答公正。

PS:没有“相对论质量”之类的东西,但名称用来描述运动中物体的质量。我不会详细介绍这个。

我本可以更详细地讲,但我必须尊重回答的长度。

林空鹿饮溪YH
2021-02-19 · TA获得超过362个赞
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光子一般来说是没有质量的,这是物理学家在用狭义相对论来形容光子的粒子性时所说的。逻辑是是辩证的,是要从多角度去思考的,就和如下的例子一样。找一个孤立的系统(称为“粒子”)并加速它到一个速度v(速度v是矢量)。牛顿定义这个粒子的动量为p(也是矢量)这个动量p在这个粒子加速过程或碰撞中表现为一种简单的形式。对于这简单形式,动量p正比于v。
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佛山圈
2021-02-21
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光子的质量为零是因为电磁场的拉格朗日函数里不存在电场势的二次方项,而光子有能量是因为任何洛伦兹变换都无法让光子的速度变为零,所以光子的协变动量必定存在不为零的空间分量,所以时间分量就必定发不为零——等价于能量不为零。
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今天月亮很亮耶
2021-02-21
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当然不是,质量能量相同,光子是不可能具有能量却没有质量,所有的东西都是要有质量的,没有什么东西是不可能有能量的。
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