科技|光有重量吗？质量，动量，能量到底哪样是真实存在的呢？
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方程式E=mc2是E2=(mc2)2+(pc)2的简略形式 。 如果我们想把m（质量）变成我们平时称量的重量的话 ， 除非p=o使E=mc2不再成立 。 有时人们尝试用“相对质量”重新定义质量 ， 从而使得E=mc2 恒成立 。 但是这样的话 ， 方程就会有其他的问题出现 。
单独一个光子总是有动量的p=E/c ， 当我们把这个动量带入一串长长的方程（当动量存在时）做代数时 ， 我们会算出m=0.所以如果我们以通常的质量来衡量光子 ， 一个光子是没有质量的 ， 但它拥有能量（和动量） 。 我们不能像对待其他事物一样 ， 用E=mc2来计算其质量 。
对于这个问题在此之前已经有很多高级的答案了 ， 所以我想从更直观的角度来回答这个问题 。
你推断的一定出自这个著名的方程：
当一个粒子质量为零 ， 因为公式：E = 0 * c^2 = 0所以它的质量一定也是零 。 所以你一定把他看作是对的 。 一个光子（光粒）质量为零 ， 那它一定没有能量 。
正如众多回答说的那样 ，E = mc^2并未一个完善的方程式 。 但我们不在这里讨论数学 ， 那太过无趣 。 首先让我给你们给你们展示一个完整的方程式 ， 仅是为了我们的讨论：
除了通常的mc^2 ， 我们又有了新的几个字母(pc)^2 ， 不要担心这些复杂的带字母的平方 ， 它们并不会影响我们的讨论 。
这个p在这里被叫做动量 ， 但是稍等 ， 我们都知道动量 ， 它是质量乘以速度：mv 这里是m和v相乘两次 ， 但当它们之积是零时 ， 动量也为零 。 这意味着我们并不真正的理解这个方程 ， 因为光子有动量但并没有质量 。 我们重新回到原来的问题：为什么是这样？
动量出现于数学公式中 ， 我们并不知道它具体是什么 ， 但确实有一些数值证明着它确实存在 。 就像我们对动量的定义：质量乘速度 。 就像是大自然的把戏 ， 动量总是两者的积 。 我们可以让两辆车相撞 ， 在撞车后 ， 我们会发现这两辆车的质量乘以它们的速度 ， 我们得到的数字与未相撞时如此计算相同 。
我们可以模拟一场爆炸 ， 爆炸后 ， 如果我们搜集起所有的碎片 ， 并讲它们的质量乘以速度 ， 我们会得到与爆炸前相同的数字 。 无论我们做什么 ， 我们都会得到相同数量的动量 ， 质量乘以它的速度 。
物理中最令人激动地时刻之一是当我们有意外发现的时刻 。 动量的发现也是如此 ， 它是如此的有趣且颇具基础性 。
我们并不能真切的看见光子 ， 它也是一个假想出来的存在 。 我们知道电磁辐射可以激发远距离的电子 。 我们可以看见星星也是电磁辐射的作用 。光从这些星辰出发 ， 航行万里才抵达我们的瞳中 ， 激发我们眼中的电子使我们看见 。 我们可以通过我们的无线网中接收数据 ， 也是因为路由器中的电磁辐射刺激了接收wifi信号的元件 。 无论我们用什么方式观测和演算这些暴露在电磁辐射中的电子 ， 它们都像是正在被某物击中一样运动 。
我们还未发现这“某物”是什么 ， 但若果我们假装 ， 想想 ， 猜测 ， 不管以怎样的方式 ， 认为这个事物拥有动量的话 ， 我们所有的数字方程式都会因此变得完满 。 哈！对！这让我们从未发现的某物 ， 一定有动量 。 为了方便沟通 ， 我们假设认知它 ， 并将其命名为光子 ， 这就是为什么我们说一个光子拥有能量 ， 或者说拥有动量 。
但是真的是这样吗？在物理中 ， 我们并不在意一件事物是否真实存在 。 只要它经得起实验的验证 。 它就可以以任何我们需要的形式而存在 。 我们就可以说它是有用之物 。
在我们的例子中 ， 是的 ， 我们以容易被理解的质量开始 。 质量是我们可以用眼睛直接看到的 ， 比如一辆车 ， 我们可以确定的说它拥质量 。 但当我们通过观测数字变换看到大自然表演把戏后 ， 我们的目光陷入了一些遵从宇宙定律的量中 。 比如能量和动量 。 我们首先会想这个量是真实存在的还是一些数字把戏 。
但随着我们对大自然本身理解的进深 ， 我们开始看到其中有一些与动量和能量相似的形式 ， 它们并不能被我们直观的观测到 。 这使我们不禁再次发问 ， 什么是真实的？是能量 ， 动量 ， 还是质量？无论怎样 ， 实验证明能量和动量总是存在的 ， 而质量并未如此 。 无论多么的奇怪 ， 我们都不得不接受这样一个事实 ， 能量和动量 ， 是要比质量真实的 。 所以光子可以拥有能量和动量 ， 而不拥有质量 ， 这是我们必须接受的事实 。
他们并不能为我们触摸和看见 ， 它们带给我们的只有它们的作用力 。 因此决定什么更加真实的并非我们 。 我们只能说：太神奇了！
作者: quora
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