5.5　靜止質量為零：有還是沒有？

光子的靜止質量為0。所謂靜止質量，就是指物質相對于某慣性系靜止時的質量。而光是永遠不會靜止的。光在真空中永遠以光速c（29.9792458萬km/s）運動，在其他介質中速度會減小，但它不會靜止，一旦靜止就意味著被別的物質吸收。

你絕不會捕捉到一個靜止的光子，為什么呢？因為愛因斯坦提出，光子的靜止質量為零，它只有運動質量。

在相對論中，物體的質量是隨運動速度而變化的，如果一個物體的靜止質量不為0，那么它達到光速時，運動質量就會變得無窮大，所以只有光子這種靜止質量為0的粒子才能以光速運動，其他所有物體的最大運動速度都不會超過光速。

根據E=mc2=hν，可以得到光子的運動質量m=hν/c2，也就是說，對于不同頻率的光，其光子的質量也是不同的。這真是令人難以理解，靜止質量為0，光子到底存不存在呢？運動質量不同，這個質量又是怎么產生的呢？

這個問題也許只有從E=mc2來尋找答案。這個狹義相對論中最有名的公式，揭示了質量和能量的轉化關系。用愛因斯坦的話來說，就是：

“能量就是質量，質量就是能量。”

能量直接轉變為質量產生光子，所以光子是從無到有，因而沒有靜止質量。但是能量又是怎么產生的？光子是一產生就以3×105km/s的速度運動，還是有個從0到3×105km/s的加速過程？

以現有理論來看，光子是不可能有從0到3×105km/s的加速過程的，所以光子一產生就以光速運動，它是怎么做到的呢？

2007年，法國物理學家已經設計出一種能夠捕獲光子的裝置，這種光子捕獲儀可以捕捉單個光子。這種裝置里有一個空腔，空腔里是反光能力極強的超導鏡子，能夠在0.14s的時間里捕捉并監控一個光子。別小看這0.14s，在這段時間內，一個自由的光子可以完成從地球到月球大約十分之一的距離。

可是即便如此，誰又敢說人類已經真正認識了什么是光子，什么是光呢？人類在光子面前，看來還得吟出屈原的那句詩：“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。”