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为什么光子一出生就是光速？

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xinwen.mobi 发表于 3 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式

1. 从相对论的基本假设角度
   根据爱因斯坦的狭义相对论，光速不变原理是其基本假设之一。在真空中，光总是以恒定的速度\(c = 299792458m/s\)传播。
   光子是光的量子化表现形式。从相对论时空的角度看，光子的这种性质是时空结构的一种基本体现。在相对论的框架下，时空是一个整体，而光速\(c\)是联系时空的一个基本常数。当光子产生时，它就遵循这个时空基本规则，一出生就以光速运动。
2. 从光子的静止质量角度
   根据相对论的能量 动量关系\(E^{2}=p^{2}c^{2}+m_{0}^{2}c^{4}\)，对于光子，其静止质量\(m_0 = 0\)。
   光子的能量\(E = h\nu\)（\(h\)为普朗克常量，\(\nu\)为频率），动量\(p=\frac{h}{\lambda}\)（\(\lambda\)为波长）。将\(m_0 = 0\)代入能量 动量关系可得\(E = pc\)，这意味着光子只能以速度\(c\)运动。因为如果光子速度小于\(c\)，其能量和动量关系将不符合相对论的要求。所以光子一旦产生，就必然以光速运动。
光子, 相对论, 基本, 光速, 能量

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