一个光子的质量是多少

爱因斯坦说物质达到光速时会有无限大的质量，那么一个光子在光速下的质量是多少？如果光子质量是无限的，那么为什么地球没有毁灭？这可以从两个方面来解释。一个是有点回避，即根据狭义相对论，只有静止质量为零的粒子才能以光速运动(在真空中)，光子可以以光速运动，所以它们的静止质量只能为零，否则就违反了狭义相对论。另一个是有点深奥的解释，涉及到深奥的量子场论。根据物理学的要求，狄拉克方程得到的电子场的拉普拉斯量，拉普拉斯量必须满足定域规范不变性，而直接从狄拉克方程得到的拉普拉斯量不满足定域规范不变性。为了保持定域规范不变性，必须通过数学分析引入一个新的场，而这个场最简单的形式恰恰是经典电动力学中的电磁场，然后就会得到光子场。在拉普拉斯量中，有一个粒子的质量项(实际上是一个系数)，在这个拉普拉斯量中，电子有一个质量项。即电子的静止质量，但光子不含质量项，即光子的静止质量为零。事实上，虽然在粒子物理的标准模型(即质量产生的数学模型)中存在粒子质量源的机制，但粒子是否有质量取决于实验，也就是说，我们无法从理论上直接推导出粒子是否有静止质量。对于光子，根据粒子物理的标准模型，(虚)光子是传递电磁相互作用的介质粒子，电磁力是长程力，所以光子的静止质量必须为零，否则电磁力将是短程力，即电磁力只能在很短的距离内有效，这显然与现实不符。根据光的波粒二象性，现在把光理解为电磁波，在这个电磁场中我们可以把人们俗称的光子看成介质。介质只传递光的能量，自身不运动(可以看作是传播声音的空气)。我看过爱因斯坦的自传，曾经把光子叫做以太，算是一种介质。如果我们用场的定义来理解场无处不在，光子无处不在，那么我们可以认为光子没有速度(也许是速度)。

光子的质量是多少？这个质量值只是在质量能e = MC 2，动能w = 1/2mc ^ 2的条件下的计算值。

光子的质量是

我国科学家进行的一项新实验表明，光子的质量在任何情况下都不会超过10-48kg，是此前已知光子质量上限的1/20。

据《科学时报》报道，这一创新成果近日发表在权威的PhysicakReviewLetters上。此前，大多数物理学家认为光子，即传输光的粒子，没有质量。同时，他们希望这一观点能够被实验所证明。

科学家说这就像一场高风险的游戏。经典电磁理论禁止光子具有任何质量。如果这个理论不再适用，后果将是根本性的——比如光速会随着波长的变化而变化，光波将能够像声波一样产生纵向振动。

这个关于光子质量的实验是由华中科技大学教授罗俊和他的同事完成的。在国家自然科学基金的支持下，他们进行了用精密扭秤检查光子静态质量上限的研究，通过实验寻找宇宙磁势影响下的光子质量痕迹。前者由星系和星系团的磁场产生。根据他们实验的灵敏度，光子的质量必须小于10-48千克，即一个电子质量的1/1024。

美国威斯康星大学麦迪逊分校的物理学家罗德莱克(RodLakes)指出，大多数物理学家并不指望产生其他结果。五年前，他进行了一个类似的不太敏感的实验。然而，这个关于光子质量的基本结果继续激励着他们从事如此艰难的实验。

物理学中如何计算光子质量？

光子有质量。光子的质量m等于其能量除以光速的平方，m=hγ/c2，h为普朗克常数，γ为光的频率，c为光速，光子的能量为:E=hγ。光子只有动态质量，没有静止质量