光速如何不变？

显示全部楼层 · 2009-3-7 15:27:11

最近的物理课上老师说光速恒定不变，但问题产生了。无论光是一种粒子或是能量波，毫无疑问，光可以产生能量，又有E=MC2，光应该就有质量，那么在光的传播过程中就必须要有能量的损耗，如果光速不变即是他在传播过程中得有无限的能量，显然是不可能的。除非其能在传播过程中引发类似裂变的连锁反应，假如成立，那岂不是能制造出所谓的“光子炸弹”？但假如没有质量，那么所谓的光在黑洞中不能逃逸的说法又是怎么回事？

千问 · 2009-3-7 15:27:11

真空中的光速恒定不变，和它具有的能量没有关系。根据波粒二象性及其解释，光可以认为是大量光子组成的概率波。如果传播过程中光的能量损失，说明有一部分光子被吸收了，而单个光子具有的能量不变（E=hν，h是Planck常量，ν为光的频率）。例如γ射线被吸收时，部分γ光子损失能量，脱离原光子流。事实上，光子就是指“光量子”，是光的具有最小能量的单位。质能方程E=mc2中m指的是静质量，而相对论认为光子的静质量为零（实验表明光子的静质量上限小于10^-51kg），在这里不适用。不过对于光子E=mc2=hν还是成立的，只是这里的E不是指静质量蕴涵的静能量而是光子的动能（不能用经典力学的Ek=0.5mv2去算），这里的m是光子...

千问 · 2009-3-7 15:27:11

有能量损耗啊，是质量在损耗，因为会不断有光子散射、折射、反射，最后光越来越弱，当然是质量损耗啊，速度不变的。...

千问 · 2009-3-7 15:27:11

光具有波粒二象性。总之光是一种很特殊的物质，很那研究的。光是哟质量的，但是非常小，可以忽略不记的。E=MC^2是指任何物体呀，就是因为光的速度是最快的，所一它的质量可以很小却有较大的能量。有能量不一定有质量，（或许质量实在太小了）电也有能量，但它几乎没质量吧！...