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理论物理学要点及其发展(12)
(接(11))
11.实物粒子和光子的根本差异
由相对论运动质量的公式,就可推论得到所谓:光子的静止质量为0;光速是极限速度。
一切粒子的运动质量都应是有限的、正值的。
对于光子,其运动速度的3维空间分量的模长,v(3),就是光速的3维空间
分量的模长,c(3);而其4维时空运动速度的 “模长” 就=0。
但其运动质量也应是有限的,因而其静止质量,m(0),就必须等于0,否则,其运动质量就不合理。
这样,其运动质量m(光)就成为:0/0.。
就不能由运动质量的公式给出具体的数值。
而只能由大量这种光子形成的波的频率或波长表达为:
m(光)=h[频率]/ c(3)^2=h(2派)/ ([波长] c(3) ),其中h是普朗克(Plank) 常量,“派”是圆周率。
对于一切实物粒子,其静止质量,m(0),都不为0,就因其运动质量有限且必为正值,而其运动速度的3维空间分量的模长,v(3),就不能等于或大于光速的3维空间分量的模长,c(3),这就是所谓:“光速是一切实物粒子的极限速度”的原因。
其实,一般而言,光速并非不变,在不同的介质中,光速就各不相同,因而有不同的折射率;在各向异性的介质中,不同方向的光速也不相同,因而才有所谓“双折射”。
“光速不变”也不是假设,而是实验(著名的迈克尔逊实验)具体表明真空中光速的3维空间分量不随参考系的运动改变。
也正因如此,对于高速运动物体的位置须用4维时空的闵可夫斯基矢量表达,不同参考系间的变换应是洛仑兹变换。
(未完待续)
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