光子是物理學中經常提到的一種物質,很多人都疑惑,按照質量方程E=mc²的計算模式,質量可以稱得上是能量的量度表現,但是光子作為一種物質,為什么它沒有質量卻能夠存在能量,對于這個問題科學界給出的回答是,光子并非沒有質量。雖然光子的靜質量為零,但是光子卻具有一定的動質量。

當我們說光子具有能量的時候,通常是借用量子力學來對光子的能量進行定義,比如把光子的能量定義成E=hν,其中的V是光子所具備的頻率,H是普朗克的常數。在這種能量定義當中,光子既有能量也有動量,之后再找到一個適用范圍更廣泛,能夠適用于各類運動情況的質能方程,從而就可以幫助光子找到一個新的質-能-動方程。這個質方程不僅包含子的靜質量,總能量,還包含了光子的動量。

找到這個方程之后,人們會驚喜的發現能量e除了在靜質量m中可以獲取,在動量p當中同樣也可以獲取,通過這種方式,人們就可以解釋為什么光子沒有質量卻能夠展現出能量,因為光子具有一定的動量。這個動量為光子的能量貢獻了很多,深究光子為何會攜帶能量,能夠幫助人們去解釋范圍更廣的質能動方程。

一個物體的總能量相當于E=γmc²,從這一點就可以得到物體的動量P=YMV,而物體當中的凈質量相當于m,這些數值都是符合相對論當中對光電效應的描述。而且通過這些內容,也可以幫助人們找到總能量,靜質量和動量之間的關系,利用這個公式,自然也能夠恰當的解釋光子為何沒有質量卻有動量。