光速和時(shí)間在某種意義上是同一個(gè)東西。光子一秒30萬公里,如果只跑了15萬,那么其實(shí)不是光子變慢了,而是時(shí)間相對(duì)地球時(shí)間快了一倍。如果測(cè)量到光速降低到0,那你的時(shí)間甚至相對(duì)地球時(shí)間開始倒流了,此時(shí),你就是光速了。
雖然這有些不可思議,但實(shí)際確實(shí)是這樣,這也是為什么再強(qiáng)大的粒子加速器都不能將一個(gè)粒子加速到光速的原因,因?yàn)榱W泳邆潇o止質(zhì)量,而通過狹義相對(duì)論的質(zhì)速公式,我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)一個(gè)具備靜止質(zhì)量的粒子,在接近光速時(shí),它的質(zhì)量會(huì)趨向于無窮,而無窮大的質(zhì)量則需要無窮多的能量來進(jìn)一步提速,顯然宇宙中的能量是有限的(無限的也沒事,反正都得把整個(gè)宇宙吞了才行)
在真空中傳播的速度最快,而在金剛石中的傳播速度只有真空中的一半。光速不變?cè)硎窍鄬?duì)論成立的前提,根據(jù)相對(duì)論也可以得出光子沒有靜止質(zhì)量的結(jié)論,或許不妨理解為光子的能量來自于宇宙創(chuàng)生之初,光子沒有靜質(zhì)量,所以它可以把能量全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,讓光子保持光速前進(jìn)。
科學(xué)第一次顛覆了人們的三觀。可隨著科學(xué)的深入發(fā)展,人類開始研究微觀世界,量子力學(xué)顛覆三觀就相當(dāng)牛頓顛覆亞里士多德一樣。量子力學(xué)的規(guī)律也不遵守宏觀世界的規(guī)律。
光子是由電子輻射出的能量轉(zhuǎn)變而來的。這種能量用質(zhì)能方程來解釋是可以轉(zhuǎn)換為質(zhì)量的,這就是光子的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。
所以光子沒有任何加速過程直接到光速,在我們看來太違背常識(shí)了,但世界就是這樣,量子理論的幾種現(xiàn)象同樣讓人費(fèi)解,如果你非要問到底為什么光子不需要加速過程,就如同問這個(gè)宇宙到底是怎么來的一樣。只能說,光子一生下來就是光速,這是大自然的一種規(guī)律!
就好比萬物之間有引力一樣,為什么會(huì)有引力,空間彎曲嗎?為什么會(huì)彎曲?有質(zhì)量的物體使空間彎曲?那為什么有質(zhì)量的物體會(huì)讓空間彎曲呢?
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