光子一般來(lái)說(shuō)是沒(méi)有質(zhì)量的，這是物理學(xué)家在用狹義相對(duì)論來(lái)形容光子的粒子性時(shí)所說(shuō)的。邏輯是是辯證的，是要從多角度去思考的，就和如下的例子一樣。找一個(gè)孤立的系統(tǒng)（稱(chēng)為“粒子”）并加速它到一個(gè)速度v（速度v是矢量）。牛頓定義這個(gè)粒子的動(dòng)量為p（也是矢量）這個(gè)動(dòng)量p在這個(gè)粒子加速過(guò)程或碰撞中表現(xiàn)為一種簡(jiǎn)單的形式。對(duì)于這簡(jiǎn)單形式，動(dòng)量p正比于v。

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這個(gè)正比的系數(shù)被稱(chēng)為這個(gè)粒子的質(zhì)量，所以我們可以得出動(dòng)量表達(dá)式p=mv。在狹義相對(duì)論中，動(dòng)量定理依然存在，我們依然能定義粒子的動(dòng)量p并且用明確直接地方式表現(xiàn)出來(lái)，這是牛頓物理理論的拓展?，F(xiàn)在，盡管動(dòng)量p和速度v仍是同一方向，但他們不再是普通的借由質(zhì)量m的正比關(guān)系。我們能做的就是通過(guò)粒子的相對(duì)論質(zhì)量mrel關(guān)聯(lián)它們

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當(dāng)粒子處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候，其相對(duì)論質(zhì)量為“靜止質(zhì)量”，即mrest 的最小值，此質(zhì)量對(duì)于所有相同粒子都是相同的。舉例來(lái)說(shuō)，所有質(zhì)子都有相同的靜止質(zhì)量，而且所有電子也有相同的靜止質(zhì)量，中子也不例外，這些質(zhì)量可以很容易就查到。當(dāng)一個(gè)粒子不斷加速時(shí)，它的相對(duì)論質(zhì)量將無(wú)限制增加。

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事實(shí)證明，在狹義相對(duì)論中，我們能夠定義“能量” E的概念，從而使能量E具有像牛頓力學(xué)中一樣直觀且定義明確的屬性。 當(dāng)粒子被加速以使其具有一定的動(dòng)量p（向量p的長(zhǎng)度或模長(zhǎng)）和相對(duì)論質(zhì)量 mrel，其能量為

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在第二個(gè)等式中，有兩個(gè)很有趣的事情：

如果這個(gè)粒子在靜止?fàn)顟B(tài)，動(dòng)量p=0,

如果我們不管它是否合理并設(shè)靜止質(zhì)量為0，

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在經(jīng)典的電磁理論中，光具有能量E和動(dòng)量p，而這些恰好與E = pc相關(guān)。 量子力學(xué)引入了一種思想，即光可以看作是“粒子”的集合：光子。盡管光子是“停不下來(lái)的”所以靜止質(zhì)量的概念并不適用于他們，我們可以通過(guò)僅認(rèn)為他們沒(méi)有靜止質(zhì)量并把這些粒子引進(jìn)等式（1）的折疊中。如此一來(lái)，等式（1）就給出了了光的正確表達(dá)式還沒(méi)什么“壞處”。等式（1）現(xiàn)在能用來(lái)應(yīng)用于物質(zhì)和光的“顆?！薄ＫF(xiàn)在是一個(gè)完整而且很有用的公式。

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在研究這個(gè)問(wèn)題的時(shí)候，我找到了一個(gè)驚人的解釋。

關(guān)于這個(gè)問(wèn)題的另一種看法是光子沿直線(xiàn)在空間中移動(dòng)，但引力使時(shí)空彎曲。 （也可以將引力視為由于質(zhì)量引起的時(shí)空彎曲）。

還有，誰(shuí)說(shuō)引力僅適用于質(zhì)量或度量質(zhì)量的概念是正確的？的確，我們用物體的質(zhì)量，物體之間的距離和一個(gè)稱(chēng)為重力常數(shù)的修正量來(lái)測(cè)量引力。但這并沒(méi)有說(shuō)明重力是什么以及它會(huì)受到什么影響。

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質(zhì)量的兩個(gè)東西使這個(gè)問(wèn)題變得更迷惑：引力力分量和慣性分量。它們之間具有很強(qiáng)的相關(guān)性，但又不完全相同。

我敢肯定還會(huì)有其他答案，能量和質(zhì)量之間是對(duì)等的。能量被量化并且具有動(dòng)量。感謝愛(ài)因斯坦！ （btw這就是他獲得諾貝爾獎(jiǎng)的原因，他解釋了光電效應(yīng)，而不是相對(duì)論）。你可以從這里開(kāi)始看看以獲得光子的有效質(zhì)量。

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我覺(jué)得關(guān)于質(zhì)量的定義有一些疑惑。

維基百科的定義

“在物理學(xué)中，質(zhì)量是物理物體的屬性。通常，它是對(duì)物體施加力時(shí)抵抗改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的抵抗力的一種度量。它取決于物體對(duì)其他物體的相互引力的強(qiáng)度”

如果我們將這兩個(gè)特征分開(kāi)，那么我覺(jué)得對(duì)光子是否具有如下的一個(gè)或兩個(gè)（關(guān)于其質(zhì)量的定義）的問(wèn)題將變得很清楚：

質(zhì)量=抵抗加速度的量度

質(zhì)量=引力的量度

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光子是否有質(zhì)量？正式來(lái)說(shuō)，沒(méi)有。

大多數(shù)人覺(jué)得，一個(gè)巨大天體的引力可以“拉動(dòng)”并改變光的軌跡。從這個(gè)意義上講，光子具有質(zhì)量。

光子具有可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的動(dòng)量。從這個(gè)意義上講，光子具有質(zhì)量。

當(dāng)光子吸收到物體中時(shí)，會(huì)增加物體的質(zhì)量。從這個(gè)意義上講，光子具有質(zhì)量。

光子沒(méi)有定義“質(zhì)量”是“抵抗加速度的量度”因?yàn)楣庾邮冀K以光速運(yùn)動(dòng)。他們從不休息，它們也不會(huì)因摩擦而失去速度。但這可以用德布羅意方程和導(dǎo)波的概念來(lái)解釋。

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電磁輻射的能量和動(dòng)量的經(jīng)典公式可以根據(jù)光子效應(yīng)來(lái)重新表達(dá)。例如，物體上的電磁輻射的壓力源自單位時(shí)間和單位面積向該物體的光子動(dòng)量傳遞量，因?yàn)閴毫κ敲繂挝幻娣e的力，而力是每單位時(shí)間的動(dòng)量變化。”

“發(fā)射光子的系統(tǒng)的能量根據(jù)射出光子的能量E減少，這可能導(dǎo)致質(zhì)量以{E} / {c ^ 2}減少。類(lèi)似地，吸收光子的系統(tǒng)根據(jù)吸收的光子增加了相應(yīng)的質(zhì)量?！?/span>

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