我们都知道光速是能量和信息传递的速度上限,一般来说,宇宙中不存在比光速还快的事物(宇宙膨胀什么的不算,因为二者不是一码事),疑问就来了,为什么光的速度这么快呢?它的初始动力是什么?

光的传播的原理(光的传播为什么那么快)(1)

关于这个问题,实际上光的传播并不需要动力,也就是说光子在诞生的那一刻,就注定了速度为光速,不存在速度由零逐步递增的过程,其原因正是因为光子不具备静止质量,因此它的速度生来就是光速,真空光速每秒大约30万公里。

既然刚才提到了静止质量,那是不是还有运动质量一说?

没错,确实有运动质量一说,在相对论发展早期,运动质量这一概念流传得十分广泛,那么什么是运动质量呢?简单来说,我们都知道狭义相对论中有一个质量增加效应,其公式如下图

光的传播的原理(光的传播为什么那么快)(2)

其中等式左边代表的就是运动质量,这个公式的代表的含义就是物体的质量随着运动速度的增加而不断变大,当速度无限接近光速时,物体的质量就趋向于无穷,而这个变化的质量指的就是运动质量(因为运动而导致质量变化,很形象)。

光的传播的原理(光的传播为什么那么快)(3)

然而后来由于相对论的发展,以爱因斯坦本人为代表,则表示应该删去运动质量这一概念,因为在后来广义相对论所涉及的数学框架以及物理意义下,运动质量已经没有存在的必要,而且还容易让人混淆,比方说很多人都会自然的认为,运动质量可以反映惯性,但实际上反映惯性的只有静止质量。

光的传播的原理(光的传播为什么那么快)(4)

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