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回复:HUDEMIN 相对论质量观存在的主要问题 相对论坚持相对时空的观点，认为物体的运动速度没有绝对意义，因而物体的质量增加也就没有绝对意义，完全是时空变易的结果。这样，质量在相对论眼中已不完全是物质自身的一种属性，部分是观察效应的结果。这种“质量观”使得质量几乎成了一种捉摸不定的东西。在以光速运动的粒子上，这一点表现得尤为突出。 依照相对论质量增加公式M=M0/（1-V2/c2）1/2，当粒子以光速c运动时，如果粒子的静止质量不为0，则其运动质量将为无穷大；相反，只有粒子的静止质量为0，其运动质量才不至于为无穷大。我们知道，光子就是以光速运动的粒子，如果光子的静止质量不为0，则光子的运动质量将为无穷大。但光子的运动质量显然不为无穷大，因此，相对论认为，光子的静止质量只能被看作是0。 但质量作为显示物质存在性的一种属性，在光子身上竟然“退化”为0 ，这本身就是令人费解的。笔者认为：质量是物质存在性的根本体现，所有物质都具有质量。没有质量就没有物质（不能证明有该物质的存在）。反过来，只要物质存在，它必定具有质量。—种物质可以没有任何其它属性，但不能没有质量这种基本属性。具体到光子，只要我们相信光子是一种物质，就必须相信光子具有质量！ ############# (((答复：光子动质量不是0，可以作为物质存在属性。静止质量在Lagrange动力学中只作为一个系数出现，没有必要苛求它的物质存在属性的任务。您的观点属于一己观点，并不必要。)))）））） 重要的是，依照相对论的观点，承认光子的静止质量为0，还会出现矛盾。因为相对论质量增加公式是广泛适用的公式，它对运动物质的类型以及物质运动所处的环境没有任何限定，只要物质以相应的速度运动，就对应着相应的运动质量。具体到光子，不管是在真空中传播还是在介质中传播，不管它的速度是等于c还是小于c，相对论质量公式都适用。这样，依照相对论质量增加公式，如果光子的静止质量为0，只有当光子以光速常数c 运动时，其运动质量才不为0，在其它任何小于光速常数c 的速度下运动，其运动质量均为0。 我们知道，光只有在绝对真空中传播时，其速度才为c。但是理想的、绝对的真空是不存在的。即使在太空中，光的运动速度也不可能绝对等于c，通常都比c小。而最常见的情况是光在空气、水或玻璃等介质中的传播。在这些常见介质中，光的运动速度均小于光速常数c 。依照相对论质量增加公式，光子在这些介质中运动时其运动质量为0。这也就是说，通常情况下，光子的运动质量均为0。 相对论质能方程告诉我们，能量和质量是对应的，质量为0则能量也为0。如果说光子在空气等介质中传播时运动质量为0，意味着光子在其中传播时能量也为0。但是，我们能相信从空气、玻璃等介质中传过来的光的能量为0吗？显然不能。事实上，地球的能量主要来自于太阳，阳光要穿过大气层后才能到达地面，既然我们能感受到阳光的温暖，说明从空气中传播过来的光子具有能量。 （（（沈建其答复：HUDEMIN，你武断了，光子在介质中运动不能简单运用相对论质量公式。因为光子一直处于被原子吸收发射的作用之中，这才导致色散和相移等效应，这是一个复杂过程，光子并不处于自由状态。光子的能量还包含与介质的相互作用能。）））） 由此可见，如果将相对论质量增加公式应用到光子身上，就会出现矛盾。这说明，要么是相对论质量增加公式本身不成立，要么是质量增加公式并不普遍适用，物体的质量增加有其自身内在的物理原因。 顺便说一句，也许有人会说：“光子在介质中的运动速度并不真的为c/n，只是由于被介质分子、原子、电子等反复碰撞、吸收和释放，才造成了c/n的平均效果，光子的速度仍为c，上述推理不成立。”可惜的是，这种观点虽有可能正确，但却不是相对论的观点。因为相对论从来没有说过，光子在介质中的速度仍为c，c/n只是平均效果。 （（（你的说法对。但相对论怎么会没有说这个问题呢（光子在介质中的速度仍为c，c/n只是平均效果），它说了，至少Maxwell理论中就说了）））） 问题是，即使不以介质中的光速为例，以引力场中的光速为例，也可以得出相同结论。因为相对论认为引力场会对光速产生作用，总会有小于c的光速出现。 （（（（（（小于C的光速是存在的，如在非匀强引力场中的光速具有各向异性。但这是表观速度，不能简简单单代入相对论质量公式（光速不变原理在广义相对论中仍旧成立，见科大王仁川的书）。还有，把狭义相对论质量公式推广为广义相对论中的质量公式后，根本就不存在您说的矛盾。光在引力场中的运动是光在自由真空中运动的很普通的推广。不存在什么问题））））） 只要这种情况出现，光子的能量就为0，上面所说的矛盾同样不可避免。 |