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  • 1 # 火星一號

    題主應該是看到了狹義相對論的質速關係:

    按照上述公式,物體的速度v越快,那麼,它的運動質量m也會變得越大。對上述關係式進行作圖可得:

    可以看到,當v→c(c表示光速)時,m→∞。就像題主想的那樣,照此推斷,光以光速運動,豈不是質量變得無窮大,進而能量變得無窮大了?

    其實並非如此,當v=c時,質速關係中的分母變為0。然而,並非任何數除以0,都會變得無窮。如果分母也變為0,那麼,這就演變成了0/0型不定型極限,它的結果有可能是某個數,也有可能是無窮,或者說不存在。這是高等數學的內容,題主可能才上中學,可能現在還不是很理解。

    總之,按照質速關係可以推斷出一個重要的結論,那就是質速關係中的分子m0必須要等於0,也就說光子的靜止質量為0。這是光子與其他大部分物體最為不同的地方,絕大多數物體都擁有靜止質量,所以它們的速度只能無限接近光速,而不會等於光速,否則質速關係變得無意義。而光子沒有靜止質量,它就會以光速運動,並且也只能以這個速度運動。那麼,光子的運動質量究竟為多少呢?

    為計算出光子的運動質量,僅靠質能方程是不夠的,還需聯立光子能量的計算公式:

    在上式中,h為普朗克常數,ν為光子的頻率。

    這條公式也是在中學物理中學過的,把它與質能方程相結合,就能計算出光子的運動質量為:

    m=hν/c^2

    可見,光子的運動質量只與頻率有關,並且還是成正比的關係,即頻率越高,運動質量越大。無論如何,光子的運動質量並非無窮大,所以光不會有無窮大的能量,更不會坍縮為黑洞。

  • 2 # 白藍雲天1

    光的能量體現在速度,也即動能!無論任何物質,總的能量是不變的,無論其速度有多快!物質的質量只是一個相對數,當過多的物質在一起時,就形成黑洞,就質量完全轉換為引力場!黑洞其實就是引力非常大的空洞!當物質密度足度高時,其質量也會消失,形成只剩引力場的黑洞!

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