이론적 근거 :
* 특수 상대성 : 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 유명한 방정식 E² =(MC²) ² + (PC) ²를 통해 에너지 (E), 모멘텀 (P) 및 질량 (M) 사이의 깊은 연결을 확립합니다.
* 질량 에너지 등가 : 이 방정식은 질량과 에너지가 상호 교환 가능하다는 것을 의미합니다. REST의 거대한 물체는 질량으로 인해 에너지 만 있습니다 (E =MC²). 그러나 광자와 같은 질량이없는 물체는 여전히 에너지를 가질 수 있지만이 에너지는 전적으로 운동량에서 비롯됩니다.
* 광자 운동량 : 광자는 운동량을 가지고 있습니다 (p =h/λ, 여기서 h는 플랑크의 상수이고 λ는 파장이다). 이 운동량은 질량 에너지 등가물과 결합하여 광자는 질량이 없지만 에너지를 운반한다는 것을 시사합니다.
실험적 증거 :
* 빛의 속도 : 광자는 항상 진공 상태에서 빛의 속도 (c)로 이동합니다. 그들이 휴식 질량을 가지고 있다면, 에너지 절약의 원리를 위반 하여이 속도에 도달하기 위해 무한한 양의 에너지가 필요할 것입니다.
* 입자 물리학 실험 : CERN에서 수행 된 것과 같은 입자 물리학의 실험은 광자가 거대한 입자의 거동을 나타내지 않는다는 것을 일관되게 보여 주었다. 예를 들어, 질량 에너지 위반없이 생산 및 소멸 될 수 있습니다.
중요한 참고 :
* 유효 질량 : 광자는 휴식 질량이 0이지만 특정 상호 작용에서 "유효 질량"을 나타낼 수 있습니다. 예를 들어, 물과 같은 조밀 한 매체에서 광자는 매체와 상호 작용하여 유효 질량이 높아져 더 낮은 속도를 나타냅니다. 이것은 진정한 휴식 질량이 아니라 매체와의 상호 작용의 영향입니다.
결론적으로, 광자는 이론적 기초와 실험 관찰에 기초하여 질량이없는 것으로 간주된다. 그들의 에너지는 전적으로 자신의 운동량에서 파생되며, 항상 빛의 속도로 여행 하여이 개념을 더욱 지원합니다.
