光是這個(gè)世界上一種獨(dú)特的東西，因?yàn)樗砹诉@個(gè)世界的速度極限。任何物質(zhì)都無法實(shí)現(xiàn)光速，除了光本身以外。這是為什么呢？因?yàn)楦鶕?jù)相對(duì)論的計(jì)算公式，當(dāng)一個(gè)有質(zhì)量的物體做加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，它的質(zhì)量是會(huì)隨之增加的，速度越快，質(zhì)量就越大，所需要的能量就越多。而要想將一個(gè)有質(zhì)量的物體加速到光速，不論這個(gè)物體的靜止質(zhì)量是多少，所需要的能量都是無窮大的，而如果它達(dá)到了光速，那么它的質(zhì)量也會(huì)變?yōu)闊o窮大。我們并沒有無窮多的能源，物體的質(zhì)量也不可能變?yōu)闊o窮大，所以有質(zhì)量的物體無法實(shí)現(xiàn)光速。
而光本身就不一樣了，光是沒有質(zhì)量的。那么你可能有一個(gè)疑問，光雖然是沒有質(zhì)量的，但是光是靠什么加速到光速的呢？這是一個(gè)有趣的問題。其實(shí)光并沒有進(jìn)行過加速運(yùn)動(dòng)，光從一誕生開始就是以光速運(yùn)動(dòng)的，而且永遠(yuǎn)也不會(huì)停下來。要理解這一點(diǎn)，需要你對(duì)于光的產(chǎn)生有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí)。光是如何誕生的呢？只要打開手電筒就可以了。當(dāng)然不會(huì)是這么簡單。光的本質(zhì)實(shí)際上就是一種電磁波。而這種電磁波又是如何產(chǎn)生的呢？簡單來講是由原子核的核外電子從激發(fā)態(tài)躍升至基態(tài)的過程中釋放出來的。
而原子核的激發(fā)態(tài)又是因?yàn)樵雍说暮送怆娮游漳芰恐筌S遷而形成的。這一系列反應(yīng)所產(chǎn)生的可見電磁波就是我們通常所說的光。那么光的本質(zhì)是什么呢？光是一種非常獨(dú)特的存在，初中物理我們就已經(jīng)學(xué)過了，光是具有波粒二象性的，也就是說光即是一種電磁波，同時(shí)也是一種粒子。如果你覺得這有些不好理解，那么我們可以從另外一個(gè)理論角度來說明光為什么是光速的。這里我們就要用到偉大的科學(xué)家愛因斯坦所描述的質(zhì)能方程了。愛因斯坦的質(zhì)能方程很好的表明了質(zhì)量、能量和速度之間的關(guān)系。
E=mc2，我們都知道這個(gè)公式。E表示能量，而m表示質(zhì)量，至于c就是我們所說的光速了。仔細(xì)觀察質(zhì)量方程，你會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)事情，如果一個(gè)物質(zhì)的質(zhì)量為0，而它的速度卻不為光速，會(huì)怎么樣呢？方程就不成立了，也就是說這種物質(zhì)是不存在的。你可以不是光速，但必須要有質(zhì)量。而如果你沒有質(zhì)量，那么速度就一定是光速。而我們都知道，光子顯然是沒有質(zhì)量的，所以在光子產(chǎn)生的那一刻，它就必然擁有了光速，只有這樣，才是唯一的可能。所以光并不需要進(jìn)行加速，它只要一誕生，就必然是光速的，而且永不停息。
我們必須要感謝這些偉大的科學(xué)家們，是他們一步一步以天才的視角帶領(lǐng)我們從根本上去認(rèn)識(shí)這個(gè)世界。早在牛頓的時(shí)代，牛頓告訴我們物體的質(zhì)量是恒定的。直到我們跨入了愛因斯坦的世界才明白，質(zhì)量并不是恒定的，唯一恒定的只有光速，對(duì)于任何參考系而言光速不變。而通過質(zhì)能方程，我們又知道了既然光速不變，那么運(yùn)動(dòng)的物體質(zhì)量就一定會(huì)發(fā)生變化。以前我們也認(rèn)為時(shí)間是不變的，而現(xiàn)在我們也知道了時(shí)間也是相對(duì)而言的。不知道未來的科學(xué)發(fā)展還會(huì)顛覆哪些我們對(duì)這個(gè)世界的固有認(rèn)識(shí)呢？
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