光速每秒30万公里,到底靠什么动力才达到光速的?


光速每秒30万公里,到底靠什么动力才达到光速的?


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光速每秒30万公里,到底靠什么动力才达到光速的?


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光速每秒30万公里,到底靠什么动力才达到光速的?


光速 , 真空中的速度大约每秒30万公里 , 在我们眼里非常快 。 而光速也被定义为“宇宙速度极限” , 爱因斯坦的相对论里对此有深刻描述 。

那么 , 有人可能就会提出这样的疑问:光的速度这么快 , 到底是什么动力让光达到光速的呢?

这个问题不仅普通人会有疑惑 , 一开始连科学家也无法解释 。 不过随着科学家对微观世界的深入研究 , 逐渐发现了问题的本质 。
从20世纪初开始 , 科学家开始不断深入物质内部 , 研究组成物质的最小结构单元 。 最开始科学家认为原子就是组成物质的最小单温 , 不过随后发现 , 原子也是有组成结构的 。
原子由原子核和核外电子组成 , 而原子核又是由质子和中子组成 。 科学家将所有发现的微观粒子统称为“费米子” , 除了费米子之外 , 还有玻色子 。
费米子就是组成物质的基本单位 , 比如说电子和夸克就是费米子 。 而玻色子指的是把费米子结合在一起的粒子 , 就像是费米子的粘合剂 , 把费米子粘结在一起 。
比如说 , 质子和中子都是由三个夸克组成的 , 夸克之间就是依靠玻色子结合在一起的 。 而原子核和电子在电磁作用下形成原子 , 通过光子来相互作用 , 光子也是一种玻色子 。

【光速每秒30万公里,到底靠什么动力才达到光速的?】之后科学家创建了标准粒子模型 , 对自然界四种基本作用力进行了分类描述 。
科学家们发现了一个规律 , 粒子越小 , 速度就会越快 , 粒子的质量越大 , 速度就会开始变慢 , 动能转化成物质内在能量 。

而且科学家还发现 , 粒子99%的质量并不是由基本粒子组成的 , 而是来自粒子之间的相互作用 。 比如说 , 质子由三个夸克组成 , 但是三个夸克的质量总和只有质子质量的1% , 剩下的99%都来自于夸克之间的强相互作用的束缚能 。
那么问题来了 , 这1%的质量又是来自哪里呢?
著名物理学家希格斯提出了“希格斯玻色子”的观点 。 该观点认为 , 夸克的速度非常接近光速 , 但仍旧不会达到光速 , 宇宙间充满了希格斯玻色子 , 这种玻色子与夸克进行相互作用 , 进而进行减速 , 而这1%的质量就是因为被希格斯玻色子减速而获得的 。
光子之所以能以光速飞行 , 就是因为光子不会与希格斯玻色子发生作用 , 所以会以光速飞行 。

事实上 , 任何粒子在静质量为零时都会以光速飞行 , 而且必须以光速飞行 , 但是大多数粒子都会被希格斯玻色子减速然后获得质量 。
也就是说 , 任何微观粒子的速度本应该都是光速 , 深层意义是:万物的原始形态其实都是光子 , 速度也都是光速 。 但正是由于希格斯玻色子的存在 , 让微观粒子减速形成了各种费米子 , 然后费米子又形成了各种物质 , 才有了如今丰富多彩的世界 。 这也是为什么希格斯玻色子被称为“上帝粒子” , 希格斯本人也因为“上帝粒子”获得了诺贝尔奖 。
所以 , 光子以光速飞行 , 不需要任何能量 , 是光子本身具有的固有属性!

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