5.5　静止质量为零：有还是没有？

光子的静止质量为0。所谓静止质量，就是指物质相对于某惯性系静止时的质量。而光是永远不会静止的。光在真空中永远以光速c（29.9792458万km/s）运动，在其他介质中速度会减小，但它不会静止，一旦静止就意味着被别的物质吸收。

你绝不会捕捉到一个静止的光子，为什么呢？因为爱因斯坦提出，光子的静止质量为零，它只有运动质量。

在相对论中，物体的质量是随运动速度而变化的，如果一个物体的静止质量不为0，那么它达到光速时，运动质量就会变得无穷大，所以只有光子这种静止质量为0的粒子才能以光速运动，其他所有物体的最大运动速度都不会超过光速。

根据E=mc2=hν，可以得到光子的运动质量m=hν/c2，也就是说，对于不同频率的光，其光子的质量也是不同的。这真是令人难以理解，静止质量为0，光子到底存不存在呢？运动质量不同，这个质量又是怎么产生的呢？

这个问题也许只有从E=mc2来寻找答案。这个狭义相对论中最有名的公式，揭示了质量和能量的转化关系。用爱因斯坦的话来说，就是：

“能量就是质量，质量就是能量。”

能量直接转变为质量产生光子，所以光子是从无到有，因而没有静止质量。但是能量又是怎么产生的？光子是一产生就以3×105km/s的速度运动，还是有个从0到3×105km/s的加速过程？

以现有理论来看，光子是不可能有从0到3×105km/s的加速过程的，所以光子一产生就以光速运动，它是怎么做到的呢？

2007年，法国物理学家已经设计出一种能够捕获光子的装置，这种光子捕获仪可以捕捉单个光子。这种装置里有一个空腔，空腔里是反光能力极强的超导镜子，能够在0.14s的时间里捕捉并监控一个光子。别小看这0.14s，在这段时间内，一个自由的光子可以完成从地球到月球大约十分之一的距离。

可是即便如此，谁又敢说人类已经真正认识了什么是光子，什么是光呢？人类在光子面前，看来还得吟出屈原的那句诗：“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。”