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pzzdm:光子的3个奇妙特性
送交者: pzzdm.com 2010年05月11日07:07:00 于 [教育学术] 发送悄悄话
昨天跟众人辩论了半天光到底是不是MATTER,最后也没能说服这几位。其实whether light is matter or not, it doesn't really matter. what matters is, we are doing the real thinking here and searching for the truth. This is what this forum is all about. 

下面说说光子的3个奇妙特性:

1. 光子青春永驻。 信基督的人整天想着ETERNAL LIFE。 呵呵。他们有所不知,光子的寿命就是ETERNAL的。因为光子以光速运行,根据相对论,时间对于光子是停滞的。所以光子永远不会衰老。所以基督徒的最终追求,就是成为一个光子。这样吧,就管国家这基督徒叫做“山下光子”吧。 

2. 光子不独占空间。这就是我一直强调的,玻色子不必遵从泡利不相容。当实体粒子,比如质子被加速器加速后迎面相撞时,总会有极少量质子对撞,产生一些碎片。这是因为质子这样的费米子遵从泡利不相容,所以当两个质子试图在同一时间出现在同一空间时,结果就是粉身碎骨的对撞。但是光子不会。你如果把两束激光对射,永远也不会有光子相撞。不过,当光子的能量非常高的时候,两个光子迎面相遇,可能产生一对电子/正电子。这不是相撞,而是能量转换为质量了。

3. 光子没有静止质量。这很容易想。凡是有静止质量的粒子是无法以真空中光速运行的,因为那样的话它的相对论质量是无穷大。光子既然在真空中以光速运行,那么静止质量必将是0. 当然,世界上没有静止的光子。那么非静止的光子质量是什么?如果根据我们高中学的,质量应该是m=hf/c2  。不幸的是,这个公式给出的实际上是理论所能允许的最大值。并不是真实的质量。现在根据银河系磁场的观测,光子的质量的上限是3 × 10-27 eV。 对比一下,电子是很轻的基本粒子。单个电子的静止质量是0.5 million eV. 就是说,电子的静止质量至少是光子的运动质量的10的32次方倍。


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