光子的静止质量（1.12）

光子的静止质量

（1．12）

筱旻窠

每篇阅读都是未知领域，每节内容都有新奇观点。――运动论

光子是目前人们认识最多的玻色子，但也是给物理学研究带来最大难题的玻色子，这些难题其中最主要的有两个：一个是光子是不是物质，一个是光子有沒有静止质量。如果这些难题不解决，不但对光子的研究会有很大困难，就是对整个物理学的发展也是一个迈不过去的坎。关于光子是不是物质，在“光子是物质粒子”一节中已进行了探讨，关于光子有没有静止质量，在本节中也进行一下探讨。

光子有没有静止质量的难题出现在一百多年前的一次物理学危机中，在计算光子的运动质量时，光子在质速关系式中过不去了。如果光子有静止质量

，并光速运动，根据质速关系式

进行计算，光子的运动质量就会无穷大，言外之义，光子的运动质量可以大过宇宙，这显然是不可能的。质速关系式是相对论的重要组成部分，已被验证是正确的，无可质疑。于是光子遇到了一个二选一的难题：要么光子没有静止质量，要么光子不以光速运动。光子光速运动是现代物理学的基石，是物理学界公认的事实，否定光子光速运动无异于宣布现代物理学大厦垮塌，所以光子唯一的选择，就是没有静止质量而以光速运动。

光子没有静止质量暂时避开了静止质量与光速运动二选一的窘境，但却遇到了更大的困难。首先，光子没有静止质量，就否定了光子是物质，因为所有的物质都有静止质量，这就认定了光子是以游离态能量独立存在的能量包，然而至今为止，在宇宙中还从没有发现过离开物质而独立存在的能量，这怎么解释？其次光子如果不是物质，怎样携带能量和进行能量交换，因为基本力的传递和能量交换都必须要有物质的相互直接接触，才能相互作用，这又怎么解释？再者还有许多类似的向题需要解释和回荅，为了自圆其说，又有新理论认定：质量对于物质就象草帽对于人一样，草帽可以戴上也可以摘下，即物质可以有质量也可以沒有质量，这些理论搪塞了过去的老问题，紧接着又带来了新问题，质量是什么？物质是怎样获得质量的？又是怎样失去质量的？人们挖空心思去寻找答案，最新理论找到了上帝粒子，是希格斯场引起自发对称性破缺赋予物质以质量，但至今仍无法回答物质质量的本质是什么？对许多物理难题的解释也只能顾左右而言他，躲躲闪闪，模棱两可，无法从根本上回答这些基础问题。这种把能量和物质分开、把质量和物质分开，堵漏洞式的物理研究方法，使物理理论碎片化、对立化、混乱化，使各种理论相互矛盾，甚至自相矛盾，路越走越窄，最后陷入泥潭，落入困境。对于光子没有静止质量的认定是不符合客观实际的，是人为制造的一场物理学危机。我们先放一放光子有无静止质量的探讨，再重新审视一下给光子造成危机的质速关系式。

质速关系式

表达的意思是：随着物质运动速度的增加，其运动质量在其静止质量的基础上相应增加，当物质运动速度达到光速C时，则

，物质的运动质量为

，见到这个等式，一般认为运动质量应该为无穷大，其实不然。假设

，则

，显然该式不能成立，如果等式成立，则

成立，则有10=0成立，显然这是错误的。

告诉我们，不但

不是无穷大，任何数除以0都不是无穷大。

是不确定的，不确定的等式和数学计算是没有意义的，也就是说，任何数除以0无意义，无意义绝不是无穷大。以前对质速关系式的误读形成了误导，误导造成了误判，用质速关系式进行计祘，就是物质以光速运动，其运动质量也不会是无穷大，最多是没有意义。以上对质速关系式的解读告诉我们，质速关系式中的任何物质运动速度都不能达到光速，也就是说，质速关系式只适用于物质亚光速运动范围，不适用于光速运动的物质，言外之义，光子是光速运动的物质粒子，通常用质速关系式计算不合适，质速关系式跟光子有没有物质质量没关系，同时可知：光子不存在运动质量无穷大这个物理学危机，光子是可以有物质质量的。既然光速运动的物质通常不能用质速关系式去计算其运动质量和运动能量，那么光速运动物质的运动质量与其静止质量、运动能量与其静止能量又是什么关系呢？毕竟宇宙中存在着大量光速运动的物质。对于质速关系式计算光速运动的物质，通常情况下不适用，在什么情况下可以用呢？我们再审视质速关系式

，当物质运动速度等于光速时，

变成了

，通常认为

，该等式表面上从纯数学的认知看是成立的，但从物理学的实际意义上看是不成立的。根据光速不变原理，从每秒前进10米的火车上向前方打手电筒得到的光速为C+10=C，同理从每秒后退10米向前方打手电筒得到的光速为C-10=C，那么就会

，显然物理事实不可能

，c＋10与c－10代表着不同的物理状态，也就是

，即

，既然

，那

应该等于什么呢？

，要使等式成立，唯有x等于0，则

，有C=0。大家都知道，光速实为c=299792458m/s，显然光速不为0，c=0的唯一解释，就是光速运动的物质不显示速度。两个光速运动的物质之间没有相对运动，不论同向运动还是反向运动，也没有速度变化，相互比较没有意义，没意义就是0意义，就是意义为0。让它显示C+N或C-N都不应该，对于光速运动的物质只要定性就可以了，认定其是不是光速运动就够了，因为它只有一个固定不变的光速C。由以上可知，

是数学语言，

是物理亊实，不能用数学语言去代替物理亊实。

既然

，用质速关系式计算光速运动物质的运动质量就不会是无穷大，而应该是

，结果告泝我们，光速运动物质的运动质量等于其静止质量，而且

，光速运动物质的运动能量等于其静止能量，每一个储能结构层次的运动能量也等于其静止能量。同样道理，新增运动质量为0，也就是新增惯性质量为0，表达式为

，光速运动的物质没有运动质量增加，即没有惯性质量增加。同理，光速运动的物质没有运动能量增加，新增能量为0，表达式为

。总之，光速运动物质的运动质量和运动能量不是无穷大，而是等于其静止质量和静止能量，这就为光速运动的物质具有静止质量扫清了障碍，不再需要希格斯粒子的希格斯场引起自发对称性破缺把质量赋予物质，使物质质量恢复了物质自然属性的本质，即物质质量就是物质储存携带能量的量度。光子的静止质量，在物理学数据链中与各方数据都非常自洽，符合得很好，并没给光子带来什么麻烦和问题。

前边的叙述已经清楚了光速运动的光子其运动质量等于其静止质量，其静止质量等于其运动质量，从而扫清了光子没有静止质量的障碍，显然，是物质就一定有静止质量。光子既然是玻色子中的普通一员，它就同其他玻色子一样，是物质粒子，就有物质结构，有静止质量，有能量层次，储存携带能量。光子由14个能子组成，能子有静止质量和静止能量，光子也有静止质量和静止能量。光子的静止能量为

。光子有四个能量层次，每个层次能量都为

，光子的前三个能量层次是结构能量层次，即固有能量层次，第四个能量层次是光子的光速运动或波动能量，也就是变动能量层次。光子光速运动能量等于其静止能量为

，光子的波动能量为

，也就是光子的运动能量，

为普朗克常数，

为波动频率。如果光子的波动频率为1，即

，也就是波长为30万千米，可以把这一个波看作直线，此时光子的波动前行与光子的光速直线运动无异。光子光速直线运动的运动能量为

，光子波动频率为1的运动能量为

，二者理应相等，即

，则

，得光子光速运动质量为

，又因光速运动物质的运动质量等于其静止质量，得光子的静止质量为

。光子由14个能子组成，可得能子的静止质量是光子质量的十四分之一，为

，能子质量由光子质量推导所得数值，与用基本力強度和“倍数平方规律”推导的数值基本一致，这从另一个侧面证明了光子质量的真实性，光子有静止质量确信无疑。