光真的没有质量吗?如果光没有质量,它为什么会存在呢?
如果没有光,宇宙将会是一片黑暗,可以毫不夸张地说,光是宇宙中最神奇的东西!但如此其它的东西究竟是什么呢?科学家们似乎也不是很清楚,因为就连光是否具备质量都是一个谜团。
光是宇宙中唯一可以照亮黑暗的东西,一直以来,科学家们认为光就像声音一样是一种波,事实也的确如此,光表现出来的性质也的确就是波才会有的性质。然而这并不是光的全部属性!
现代物理学认为,光具备波和粒子双重属性,也就是所谓的波粒二象性,而著名的双缝干涉实验证实了这一点。这个结果让科学家异常惊讶,因为具备波粒二象性的光实在是太神奇了。
除此之外,光还被爱因斯坦赋予了宇宙极限速度的称号,同时还围绕着光速建立了时间流速的概念!如此一来,即便认为光蕴含了宇宙的真理也并不过分!但有人却对相对论中光速影响物体质量的概念产生了质疑!
根据爱因斯坦相对论的描述,一个物体的速度越接近光速,物体本身的质量就会越大,而光速就是质量的一个极限,因为根据公式推导出来的结果,如果一个物体的速度能够达到光速,其质量将会是无限大。
因此,任何具备质量的物体都不可能达到光速!那么问题来了,光是否具备质量呢?如果光具备质量,那它的质量会是无限大吗?如果它不具备质量,一个没有质量的东西为什么会存在呢?
简单来讲,光是否具备质量好像是相对论衍生出来的一个悖论,因为我们无法从相对论的框架中得到答案!但这并不代表这个问题就没有答案!鉴于光的特殊性,科学家们引入了一个新的概念完美解决了光的质量问题!
现代物理学认为,光具备动质量,但其静质量却是零。
其实这并不难理解,与传统力学不同,在相对论的框架中,光在任何参考系中的速度都是光速,是一个恒定不变的速度!这就导致了无论在什么情况下,光的速度都不会低于光速,换句话说,光永远不会静止,因此光的静质量是零。
但光本身是具备质量的!因为光本身是物质的一种形态,而任何一种物质都具备质量,宇宙中不存在没有质量的物质。
当然,既然光既是波又是粒子,那光自然存在最小的单位,那就是光子!早在量子力学建立的时候,科学家们就发现了光子具备质量,其大小可以根据质量方程计算出光子的质量不会超过10的负54次方千克。
虽然科学家们对光的理解已经非常深入了,无论是光的波粒二象性还是光子质量的概念,都是一个巨大的突破,但归根结底,我们始终不明白,光究竟是什么,它为什么会如此特殊!
有人认为,光是我们和宇宙连接的纽带,通过光,我们可以看到遥远的恒星,还可以回顾它们最初的诞生。如果我们有足够的科技能够追赶上宇宙诞生之时的光,我们甚至可以观看宇宙的创生。
也有人认为,光是唯一可以穿越宇宙的物质,它可以穿梭在不同的宇宙之间,为不同的宇宙传递信息,也是将来人类迈出我们的宇宙,走向更加广阔空间的钥匙!
还有人认为,光其实就是宇宙的思绪!宇宙就像是一个巨大的生物,而无数的天体类似于我们大脑神经元一样,光穿梭在不同的天体之间,将无数个天体联通起来,从而组成了一个巨大的神经网络,而这个神经网络就是宇宙的思绪。
当然,这些终归是猜测,以人类目前的科技而言,很难通过光来解析宇宙的本质。或许未来某一天人类的科技达到了一定程度,才会真正明白光究竟是什么!
