光子有質量嗎?是怎麼計算的? - 劇多
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為深刻認知光子,我們有足夠理由規定:光子質量≡電子質量=0.911e-30kg。
何時需要考慮場介質的質量. 通常,由於場量子 ...
首頁>Club>星宇飄零20992021-04-1808:21
光子有質量嗎?是怎麼計算的?
光子沒有靜止質量是確定的,那它有沒有運動質量呢?如果沒有,那能量幹嘛去了?如果有,那是怎麼計算得到的?
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回覆列表
1#布丁的美好時光
光子沒有質量。
按照相對論,物體速度達到光速後,質量趨於無限大,加速到光速需要無限大得能量,而那是不可能的,所以沒有質量。
2#語境思維
很好的問題。
邏輯證辨:物理的光子是絕對運動的,不存在數學假設的靜止質量。
說“光子質量有無限個”沒有物理意義。
光子也不是純能量單子,有能量就有質量。
有能密就必有體積。
E=mc²,只適合基本粒子的光速自旋的勢能,不能用於震盪的動能。
E=hf,只適合光子的動能,說mc²=hf,是牽強附會。
如果成立,光子有無數種質量,也是沒有意義的。
光子的速度恆定vs光子的質量恆定光子,是若干真空介質被激發的場量子,有固定的質量,有可變的體積或能密。
根據電子湮滅方程:(+e)+(-e)↹(+γ)+(-γ),簡化為:e↹γ。
可見:電子是高密度的光子,光子是低密度的電子。
電子e是高密度小體積的亞原子,質量是m=0.911e-30kg,也寫成E=0.511MeV。
光子γ是低密度大體積的場量子,能量是E=0.511MeV,也可寫成m=0.911e-30kg。
考慮到:c=λf,光子的速度是常量,只是頻率與波長之間,此消彼長。
相應地:m=Vρ,光子的質量是常量,只是體積與密度之間,此消彼長。
為深刻認知光子,我們有足夠理由規定:光子質量≡電子質量=0.911e-30kg。
何時需要考慮場介質的質量通常,由於場量子或玻色子的體積過於龐大而密度過低,我們只考慮亞原子的質量,而忽略場量子的質量。
就氕原子質量而言,只考慮質子與電子的質量,它們之間場介質的質量。
就地球的質量而言,只考慮地球自身的質量,不考慮地球外空間的場量子質量。
但是,核反應涉及膠子變化,必須考慮膠子等場介質的質量,而不是牽強的“質量虧損”。
若光子質量一定,則其它引數迎刃而解。
現在來計算幾個典型的光子引數。
湮滅反應生成的光子,可以是最高頻率的光子,對應電子康普頓波長,且叫上界光子。
上界光子波長:λ=λc=2.42e-12m;
上界光子頻率:f=c/λ=1.26e26Hz;上界光子半徑:r=λ/2π=3.9e-13m;
上界光子體積:V=4.2r³=2.5e-37m³;
上界光子密度:ρ=m/V=3.6e6kg/m³。
根據光電效應方程,Ek=h(f-f0),f0是使電子逃逸的頻率,對應的叫紫外光子。
紫外光子頻率:f=c/λ=3e16Hz;(假設)
紫外光子波長:λ=c/f=1e-8m;
紫外光子半徑:r=λ/2π=1.6e-9m;
紫外光子體積:V=4.2r³=1.7e-26m³;
紫外光子密度:ρ=m/V=0.05kg/m³。
好了,本答stophere。
請關注物理新視野,共同切磋物理邏輯與中英雙語的疑難問題。
3#DellenLiu
借下文科普一下光子與黑洞的一些人類科學暫時沒有的知識。
1.宇宙中任何光子從誕生到湮滅的壽命都是完全一樣:6000萬年.
2.宇宙中任何光子的靜質量也全都一樣是等於10^-74千克.
3.宇宙中任何光子的外形結構全是3D等邊六角形.
4.任何光子除了上述三點完全相同之外,則各個光子的智商是有著巨大差異的,智商最低的光子族IQ=160的狀態.而智商最高的光子族IQ=6700萬.這顯然比正常人類大腦智商高出太多了.但是IQ處於1000~2000這個區間的光子在宇宙中的總數量佔所有光子總數的比例居然達到了76.13%.說明這個區間智商的光子族是屬於多數派性質了.5.不同智商的光子喜歡的宇宙空間維度也是不同的.低智商的光子就會熱衷於在三維空間玩遊戲,而最厲害的光子就會很喜歡在八維或九維甚至十維空間裡玩遊戲.這也正是"超光速"的來歷了.所以凡是在高於三維空間裡遊玩的光子的速度全是高於人類認知的"光速".維度越高則光子飛行的速度一定越快,僅此而已.雖然這些各維度的光子運動狀態的公式早己求證無誤,但作者天性內向,故就捨不得去告訴好奇心很興旺的人物了.真要想得知是什麼公式?你就自己求證吧!畢竟這完全是屬於每個人類都擁有的絕對權利-----想求證什麼你去辦好了!即便這種小知識在地球上僅有幾個人有能力認定這是事實而非胡扯,也絲毫改變不了光子是有壽命也有質量的事實.
所以宇宙中的任何黑洞也一定會對光子興趣濃厚會直接把靠近黑洞視界的光子全都吞食了.因為宇宙中的任何黑洞靈魂的智商全都明顯比任何智商最高的光子都更卓越太多倍了.這正是宇宙的高階自然法則中的必然規律了------黑洞是見什麼東西靠近就可以輕易吞食什麼東西了.才不管這個東西是叫"恆星""行星"還是叫"光子"!當然每一個黑洞同樣也是有壽命的-----黑洞壽命均被宇宙之王設定為200億年.而我們宇宙一次小輪迴也就僅有400億年耶.所以天體從成為恆星再到幾個恆星匯聚而演化成黑洞天體到黑洞消亡的全過程就與宇宙一次的小輪迴的時間差不了多少億年了.故要成為黑洞般的存在就是件真正了不起的智慧卓越的彰顯!正如當今地球首富人物JeffBezos的生命靈魂那樣正是來自銀河系中多個黑洞天體靈魂中的一個黑洞靈魂跑來人間投胎做人的必然後果-----註定他會在某個時間段當任地球首富之職!他實在太有堅定不移的毅力與超凡的才華吸收鉅額財富的能量了.當然他的人生模式也必定有一顯著特徵----全身細胞癌變的機率是0%.這個知識也是當今人類醫學不可能會明白的小事了.不然就太不合理也不合符科學發展的規律了.所以人類的最大敵人即不是來自什麼"世界末日"學說的胡扯,更不是什麼外星人入侵,而是一定來源於人類自己的"無知"!做人一旦做成很無知卻誤以為自己很有文化=註定要被活活整成"因病醫治無效"!或直接被導演給叫去出演各種稀奇古怪的"意外"而亡的主角去了.人類來到地球上生存的共同使命都是完全一樣=進化自己成為更高階的生命存在........凡是違背此項使命者唯一的出口只有一個:死亡的降臨.所以在人間做人不論在忙於什麼行業什麼職位都該認真去做到一件事:每天進化自己一點點!別的就沒什麼事了.
4#佛系博士
光子具有能量,也具有動量,更具有質量,按照質能方程,E=mc2=hν,求出m=hν/c2,光子由於無法靜止,所以它沒有靜止質量,這兒的質量是光子的相對論質量,也就是光子以光速運動時的質量,稱為動質量,光子的靜止質量為零。
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相關內容能量存在形式可以無質量嗎?為什麼?光子沒有靜質量,那它的動質量是怎麼來的?一個物體吸收大量光子之後,質量會有輕微地增加嗎?時間是一種能量嗎?什麼是粒子的靜止質量?
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