光子本身有質量,爲什麼撞到地球不能產生巨大的能量?

飛舞的流星


先說一下光子的質量問題。光子是傳遞電磁相互作用的媒介,它攜帶有能量,但是根據一些理論它沒有靜止質量。不過也有一些理論將

E=mc²E=hν結合起來,就可以得到光子質量的上限為hν/c²或h/cλ。h是普朗克常量,數量級為十的負34次方,所以即使光子有質量也非常小。

光子有動量,也有能量。光子動量的表達式為P=h/λ,能量表達式為E=hν,h很小,故單個光子撞擊到物體上不容易被人察覺出變化。若是大量的光子撞擊到物體上就能夠表現出被人直接觀察到的現象,人曬太陽能夠感覺到溫暖,這就是光子有能量的原因。光照射到物體上可以產生光壓,這是光子有動量的表現。地球上動植物生長所需的能量歸根到底是來自於太陽能,人類活動消耗的常規能源歸根到底也是來自於太陽能,這個能量是比較巨大的。

用太陽釋放的光子也可以驅動飛船飛行,這就是光帆飛船。太陽釋放的粒子撞到光帆上,粒子的能量可以部分轉移到光帆飛船上,這樣飛船就能夠加速飛行。霍金設想的用大功率激光推進的郵票大小的光帆飛船甚至能夠加速到光速的五分之一,這裡用到的就是光子的能量。


刁博


目前的理論認為,光子本身是沒有靜止質量的——換句話說就是:“光子永遠都停不下來”。

在整個物理學的理論體系中,光子沒有靜止質量這件事情是整個物理學大廈的基礎,因為這件事情給出時空中的“光錐結構”,也給出了我們這個時空的因果關係。正因為光子沒有靜止質量,所以它永遠以光速運動,而且在任何慣性參考系中都是光速運動的,這給出了一個真正永恆的東西。而其他有質量的粒子跑得比光慢,所以才可以產生因果性,具體細節我就不展開講了,有興趣的讀者可以參考悟空問答上“作家張軒中”對這一系列問題的解釋。

所以,在你的提問中,你顯然把前提搞錯了,你說:“

光子本身有質量”。這句話大錯特錯,光子本身是沒有質量的。

光子撞擊到地球上以後,會產生壓強。這個壓強叫做光壓。因為光子雖然沒有質量,但它有能量與動量。

光子的能量正比於它的頻率,比例係數叫做普朗克常數。普朗克常數h表達式如下:h=6.62606896(33)×10^(-34) J·s

這個一個很小的常數,但因為光子數量很大,所以也可以攜帶巨大的能量。

光子的動量則反比於它的波長,比例係數也是普朗克常數。單個光子的動量很小,但數量龐大的光子能產生巨大的動量與推動力——比如霍金在去年曾經與一群富豪宣佈的“突破攝星”計劃,就是用光子的動量來推動光帆在太空中加速,然後飛向半人馬座。

所以,你提的問題:“光子本身有質量,為什麼撞到地球不能產生巨大的能量?”似乎整個問題看起來提得不太合理。


瀟軒


光子有能量,也有質量。但是其質量太小了 別說撞地球,撞人也沒有沒有感覺。大家知道,一個物體有透光率,吸收率,反光率,是不是跟子彈打到物體的穿透,嵌入 ,反彈一樣?越是密實的物體厚實的物體透光率越小,說明能穿過的光子越少。


蘇申js


目前對光子有沒有質量有兩種理論。一種是愛因斯坦相對論,相對論認為光子沒有質量。一種是牛頓楊春華理論體系,認為光子有質量。

光子本身有質量為什麼撞到地球不能產生巨大的能量呢,其實這又是相對論的一個悖論,相對論的悖論太多了,為什麼呢,因為相對論一切都是相對的,只有光速是絕對的。而真實的宇宙完全相反,所以說相對論有太多的錯誤。

牛頓楊春華理論體系,前無古人後無來者!


超級科學大師


光子的質量非常非常的小,目前的光學微鏡的最小分辨率為0.1納米,但仍看不到光子的真身,另一方面,光 子高速飛行及高速自轉,很容易被反射,當然也有可能被吸收掉,你可以查一下生命光線的定義就知道了。


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