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光的傳播的原理

圖文更新时间:2024-07-21 11:18:47

我們都知道光速是能量和信息傳遞的速度上限，一般來說，宇宙中不存在比光速還快的事物（宇宙膨脹什麼的不算，因為二者不是一碼事），疑問就來了，為什麼光的速度這麼快呢？它的初始動力是什麼？

光的傳播的原理（光的傳播為什麼那麼快）1

關于這個問題，實際上光的傳播并不需要動力，也就是說光子在誕生的那一刻，就注定了速度為光速，不存在速度由零逐步遞增的過程，其原因正是因為光子不具備靜止質量，因此它的速度生來就是光速，真空光速每秒大約30萬公裡。

既然剛才提到了靜止質量，那是不是還有運動質量一說？

沒錯，确實有運動質量一說，在相對論發展早期，運動質量這一概念流傳得十分廣泛，那麼什麼是運動質量呢？簡單來說，我們都知道狹義相對論中有一個質量增加效應，其公式如下圖

光的傳播的原理（光的傳播為什麼那麼快）2

其中等式左邊代表的就是運動質量，這個公式的代表的含義就是物體的質量随着運動速度的增加而不斷變大，當速度無限接近光速時，物體的質量就趨向于無窮，而這個變化的質量指的就是運動質量（因為運動而導緻質量變化，很形象）。

光的傳播的原理（光的傳播為什麼那麼快）3

然而後來由于相對論的發展，以愛因斯坦本人為代表，則表示應該删去運動質量這一概念，因為在後來廣義相對論所涉及的數學框架以及物理意義下，運動質量已經沒有存在的必要，而且還容易讓人混淆，比方說很多人都會自然的認為，運動質量可以反映慣性，但實際上反映慣性的隻有靜止質量。

光的傳播的原理（光的傳播為什麼那麼快）4

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