狭义相对论中关于质能转换与光的基本特性的矛盾问题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/07 10:45:35
在狭义相对论中,关于质能转换有一个结论:当物体在运动的时候,质量增加;当物体以光速运动的时候,质量无限大。而光的基本特性中说,光具有波粒二象性,即光子是粒子且遵守部分波的运动定律,那么光子实际上来说应该是一种粒子。粒子是有质量的,况且“光压”也已经间接证明了这一点。那么既然光子有质量(极微),又以光速运动,那么光束的质量就应该是无限大。我们为什么没有被瞬间解体呢?
诚如lesscare先生所言,那么请问:光既然有波粒二象性,那么它难道就没有粒子的部分性质吗?如果有,那么又为什么没有质量呢?

你理解错了,光是电磁波,没有质量的。而且它只能以光速运动,停不下来 也没法加速减速
光子,不是一个粒子 而是一份能量 所谓的质量只是用质能方程推出的一个没有任何实际意义的数值 而这个“质量”本身就是它以光速运动的质量了
你那个质量无限大是对于有静止质量的物质而言的
光压是由于吸收能量而算出的压力 为了方便研究而主观创造的力 因为光对物体的作用效果和加了一个这么大的力的作用效果一样
我真不知道该怎么跟你解释了,波利粒二象性只是因为一些实验现象而把两种物质的一些性质对等起来的研究方法,事实上,波和粒子还是不一样的东西。退一万步说,难道粒子具有光的所有性质吗?
在空间一点上 光可以叠加,但为什么一个粒子占了的地方,别的粒子就无法占据这个粒子所占的空间呢,粒子有体积,波为什么没有呢?

但是光也是波呀.

运动确实使物体质量增加
但是只有静止质量不为零时
物体以光速运动才会使质量无限
像光这样的静止质量为零
是不会有这样的问题的
侠义相对论也告诉我们
静止质量不为零的粒子是不可能以光速运动的

由E=Eo/γ 配合p=mv的代入我们可以获得粒子的能量方程式:

E^2 =(pc)^2 +mo^2 c^4

以上对於任何粒子都适用.

要求粒子的速度必维持恒定速度c (光速) 则我们必须让粒子的静止质量为零:

对於光子, E=hν

且光子的动量由物质波假设:
p=h/λ=hν/c (∵c=λ*ν)
p=E/c

我们在前面晓得:E^2 =(pc)^2 +mo^2 c^4

so that E^2 =(E)^2 +mo^2 c^4

为了使方程式成立,我们必须假设光子的静止质量为零 ,因为光速不为零。

粒子不见得就有质量,这里的粒子已经不是经典意义下的粒子。其实不光是光子,微观世界里的中微子长期以来也一直被认为是无质量的(虽然近期开始认为它有着极小的质量),光子的粒子性主要指的是它的运动方式而言的,即光运动方式有时