一些对光子,光速,质能的疑问

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1、质能关系意思是说质量就是能量,这对一切粒子成立,包括光子、质子甚至天体。所以不会有什么“临界状态”,质量能量是一码事。但是,这里的“质量”“能量”和一般理解稍有区别。
“质量”指“动质量”,表达式如下:m=m0/(sqrt(1-v^2/c^2))---- m0是物体A相对物体B静止时的质量。m为物体A相对于物体B的动质量 。即动质量是和相对速度有关的。“静质量”则是相对静止时测出的质量。比如,元素周期表上查出来的质量就是静质量。
“能量”按照E=mc^2定义,显然,这个值会很大。实际上,真正有意义的是能量转化的部分——功,故而W=(m1-m2)c^2其实一般都不会太大。表达式中m均为动质量。若取m2为静质量m0,将W表达式按照Tailor展开,则W=(1/2)mv^2,即动能经典表达式。
2、光速大小和单位粒子能量也无关。诚如前边所述,能量表达式为E=mc^2,速度项被包含在m的表达式里边。当v不断增大,趋于c时,则m区域无穷大,也就是E趋于无穷大,故而单位粒子的能量没有上限。
当然,有些特殊情况。光子静质量m0=0,而v=c,则动质量的表达式m是一个0/0型的分式。因而光子动质量按照p=mc的表达式定义(也就是按照动量定义)。所以对于光子来说,除非改变频率,否则能量是一个恒定值。
因此也就不会有“能量超过光速”的说法了。

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