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光速粒子的一些特性
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光速粒子的一些特性
（物理学上的时空与物质38）
第四章 狭义相对论关于物质的基本概念和基本规律
§4.5 光速粒子的一些特性
恒以光速运动的粒子称为光速粒子。光子是光速粒子，传递强相互作用的胶子
也是光速粒子。还有，传递弱相互作用的中性和带电玻色子原先也是光速粒子，后来
由于对称性破缺，才不再为光速粒子。此外，关于基本粒子质量起源的理论认为，
夸克和轻子可能原先也是光速粒子，后来由于对称性破缺，才不再为光速粒子。基本粒
子质量起源的理论是当前物理学前沿正在研究的重大课题，由于研究的结果还不够成熟，
本书不拟介绍，有兴趣的读者可参考文献[3]。
光速粒子的惯性质量恒为零，我们来说明为什么会是这样？在狭义相对论理论中，
大家知道,粒子(或质点)的惯性质量决定着它的惯性大小,光速粒子的惯性质量为
零， 那么它的惯性大小应为零。若不仔细考虑，可能认为一个惯性大小为零的粒子，
似乎应当‘没有惯性’；可是，光速粒 子，不受外力，恒以光速运动（在真空中），
显然是具有惯性的（这符合牛顿运动第一定律）。那么如何理解光速粒子的惯性大小
为零呢？为了更好地说明这个问题，让我们再来复习一下在狭义相对论中是如何理解
粒子(或质点)之惯性大小的。
在狭义相对论中，当不存在外力时，动量守恒定律成立。兹讨论由两质点组成
上式告诉我们，质量大者4维速度空间分量改变小，质量小者4维速度空间分量
改变大；4维速度空间分量改变小者，其速度较难改变，表明惯性大，4维速度空
间分量改变大者，其速度较易改变，表明惯性小，这样我们便得出：质量大者惯性大，
质量小者惯性小，故狭义相对论如同牛顿力学，质量也量度着惯性的大小。
应当强调, 惯性质量为零并不表示没有惯性; 虽然光速粒子的惯性质量为零，但
它们还是有惯性的。首先，它们仍然遵从牛顿运动第一定律；其次，在狭义相对论
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