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pzzdm:光子的3個奇妙特性
送交者: pzzdm.com 2010年05月11日07:07:00 於 [教育學術] 發送悄悄話
昨天跟眾人辯論了半天光到底是不是MATTER,最後也沒能說服這幾位。其實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. 

下面說說光子的3個奇妙特性:

1. 光子青春永駐。 信基督的人整天想着ETERNAL LIFE。 呵呵。他們有所不知,光子的壽命就是ETERNAL的。因為光子以光速運行,根據相對論,時間對於光子是停滯的。所以光子永遠不會衰老。所以基督徒的最終追求,就是成為一個光子。這樣吧,就管國家這基督徒叫做“山下光子”吧。 

2. 光子不獨占空間。這就是我一直強調的,玻色子不必遵從泡利不相容。當實體粒子,比如質子被加速器加速後迎面相撞時,總會有極少量質子對撞,產生一些碎片。這是因為質子這樣的費米子遵從泡利不相容,所以當兩個質子試圖在同一時間出現在同一空間時,結果就是粉身碎骨的對撞。但是光子不會。你如果把兩束激光對射,永遠也不會有光子相撞。不過,當光子的能量非常高的時候,兩個光子迎面相遇,可能產生一對電子/正電子。這不是相撞,而是能量轉換為質量了。

3. 光子沒有靜止質量。這很容易想。凡是有靜止質量的粒子是無法以真空中光速運行的,因為那樣的話它的相對論質量是無窮大。光子既然在真空中以光速運行,那麼靜止質量必將是0. 當然,世界上沒有靜止的光子。那麼非靜止的光子質量是什麼?如果根據我們高中學的,質量應該是m=hf/c2  。不幸的是,這個公式給出的實際上是理論所能允許的最大值。並不是真實的質量。現在根據銀河系磁場的觀測,光子的質量的上限是3 × 10-27 eV。 對比一下,電子是很輕的基本粒子。單個電子的靜止質量是0.5 million eV. 就是說,電子的靜止質量至少是光子的運動質量的10的32次方倍。


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