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光是什么?有質(zhì)量和能量么？為什么那么快？

人類最先學(xué)會(huì)使用的就是光，所以人會(huì)晝行夜伏。陽(yáng)光給人類帶來(lái)溫暖，火光可以驅(qū)趕野獸，煮熟食物，從而極大地?cái)U(kuò)展了人類的食物范圍和活動(dòng)區(qū)域。然而，對(duì)于光的認(rèn)識(shí)，我們?nèi)祟悈s經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

最初，人類認(rèn)為光是從眼睛里放射出來(lái)的。后來(lái)，人們才逐漸地認(rèn)識(shí)到，光來(lái)自于太陽(yáng)和火，人眼只是接收光信號(hào)。真正對(duì)光進(jìn)行系統(tǒng)的研究，是從牛頓開始的。牛頓通過(guò)棱鏡折射實(shí)驗(yàn)，證明光是復(fù)合的，是由各種不同顏色的光所組成。而且，牛頓認(rèn)為，光的本質(zhì)是粒子。

然而，其他的科學(xué)家們卻發(fā)現(xiàn)，光具有干涉和衍射現(xiàn)象，從而認(rèn)為光的本質(zhì)是波。由于當(dāng)時(shí)盛行形而上學(xué)非此即彼的思維和機(jī)械的世界觀，認(rèn)為光的本質(zhì)只能二選一，要么是粒子，要么則是波。于是，關(guān)于光的性質(zhì)爭(zhēng)論不休，一直持續(xù)了二百年。

1900年，為了消除能量的連續(xù)性所產(chǎn)生的紫外災(zāi)變，普朗克在其新建的黑體輻射公式中提出了一個(gè)量綱為粒子角動(dòng)量的物理常數(shù)h。該常數(shù)意味著在我們的宇宙中存在著不可再分的最小粒子。因而，該粒子被稱為量子，其質(zhì)量和半徑都是大于零的。

1905年，愛因斯坦由光電效應(yīng)，證明光的本質(zhì)是粒子，光是高能電子對(duì)空間粒子激發(fā)的結(jié)果。該粒子就是普朗克常數(shù)h定義的最小粒子——量子。因而，愛因斯坦稱光子為光量子。

又過(guò)了二十年，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，不僅光具有波動(dòng)性，所有的微觀粒子也都是波動(dòng)的。因而，光的波動(dòng)性不再是否認(rèn)光是粒子的理由了。如果我們從二維的角度來(lái)認(rèn)識(shí)，那么由于存在著物理背景，所有物體的行為會(huì)受到外部環(huán)境的影響。

比如，花粉之所以在水中具有無(wú)規(guī)運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)殡x散的水分子對(duì)花粉的不對(duì)稱碰撞。因?yàn)椋ǚ鄣捏w積太小了，其感受到了水的不連續(xù)性。又比如，人在鬧市中穿過(guò)時(shí)，會(huì)不時(shí)地受到行人的擠撞，從而使該人的行走路線是非直線的，具有一定的隨機(jī)性。

因此，微觀粒子的波動(dòng)性，說(shuō)明存在著由最小粒子構(gòu)成的量子空間。該空間是宇宙的本底物理背景，所有物體的運(yùn)動(dòng)都會(huì)受到量子空間的影響與束縛。于是，每個(gè)物體的外在能量具有兩種不同的形式，即相對(duì)于自身的動(dòng)能和相對(duì)于量子空間的勢(shì)能。

或者我們可以換個(gè)角度來(lái)看問(wèn)題，正是因?yàn)榱孔涌臻g的存在，類似于彈簧，該空間限制了物體的運(yùn)動(dòng)，將其部分動(dòng)能壓縮為勢(shì)能。如果空間密度無(wú)限大，則物體的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，該物體相對(duì)于量子空間靜止不動(dòng)；反之，如果空間密度無(wú)限小，則物體的能量都以動(dòng)能的形式存在，從而回到了經(jīng)典力學(xué)的情況。

于是，物體的質(zhì)量和半徑越小，其受到量子空間的束縛就越弱。等效于空間密度降低，因而該物體在量子空間的運(yùn)動(dòng)速度就越大。這就是光速最大的原因，光子是我們宇宙中最小的粒子。

根據(jù)有機(jī)的量子宇宙觀，基態(tài)量子構(gòu)成量子空間，受到激發(fā)的量子成為光子，由高能量子的運(yùn)動(dòng)所形成的封閉體系就是電子和質(zhì)子等基本粒子。因?yàn)椋R瑟福實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明了物質(zhì)不實(shí)，原子的體積僅只是由電子的運(yùn)動(dòng)所形成的封閉體系。由于電子和質(zhì)子都擁有電荷和自轉(zhuǎn)，它們是有結(jié)構(gòu)的，因而也是可以被繼續(xù)分割的封閉體系。

總之，光的本質(zhì)是由普朗克常數(shù)h定義的最小粒子——量子，光子是受到激發(fā)的量子。因此，光子既具有質(zhì)量，又擁有能量。只是，作為最小粒子的光子，其本征質(zhì)量在宇宙的范圍內(nèi)是無(wú)法轉(zhuǎn)化為能量的。因此，量子（光子）是宇宙中唯一的實(shí)體粒子。而其他的粒子都只是量子的封閉體系，是量子的聚集。此外，由于存在著量子空間，任何物體的運(yùn)動(dòng)都會(huì)受到限制。光子是最小的粒子，因而其受到的限制最小，從而具有最快的速度。