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なぜ量子メカニックで光子の残りの質量がゼロであるのですか?

光子の残りの質量はゼロであるという声明は、量子力学だけの結果ではありません。これは、特別な相対性理論と量子界内理論の両方から生じる光子の基本的な特性です。それを分解しましょう:

1。特別相対性理論:

* Energy-Mentum関係: アインシュタインの特別相対性理論は、有名な方程式e²=(mc²)² +(pc)²を確立しました。ここで、eはエネルギー、mは質量、cは光の速度、pは運動量です。

* 光子は常に光の速度で移動します: 光子は質量のない粒子です。つまり、常に光の速度で移動します。 これは光子の基本的な特性であり、量子力学に由来するものではありません。

* ゼロレスト質量: 光子に休憩量がある場合(m≠0)、その速度は常にcであるため、そのエネルギーは無限になります。有限エネルギーの光子が観察されるため、休憩量がゼロになる必要があります。

2。量子フィールド理論:

* 量子フィールド: 量子フィールド理論では、光子は電磁場の励起として記述されています。このフィールドは量子化されています。つまり、そのエネルギーは光子と呼ばれる離散パケットでのみ提供できます。

* 大量の励起: 量子フィールド理論に記載されているように、電磁場は質量のない場です。したがって、その励起(光子)も質量がありません。

要約:

光子のゼロレスト質量は、量子力学だけの結果ではなく、特別な相対性理論と量子磁場理論の組み合わせから生じる基本的な特性です。それは、常に光の速度で移動し、大量の畑の励起である大量の粒子としての彼らのユニークな性質の結果です。

重要な注意: 光子の残りの質量はゼロですが、その周波数と波長に関連するエネルギーと勢いがまだあります。これは、光子が静止粒子ではないためです。彼らは常に光の速度で動いています。

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