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光速不变原理
爱因斯坦被认为是20世纪最伟大的科学家 ， 他几乎是以自己一人之力完成了相对论 。 不过 ， 起初 ， 爱因斯坦的这个理论并不叫作相对论 。 就拿狭义相对论来说 ， 是爱因斯坦在1905年发表的 ， 文章的名字翻译过来就是《论运动物体的电动力学》 ， 后来他又补了一篇论文叫做《物体的惯性同它所含的能量有关吗？》 ， 这两篇论文共同构成了狭义相对论 。
后来 ， 有一位爱因斯坦的前辈科学家叫做洛伦兹 ， 他为了区别自己和爱因斯坦的理论 ， 就把爱因斯坦的理论称为为相对论 。
没想到 ， 这个叫法一下子就火了 ， 一直沿用到现在 。 对于爱因斯坦来说 ， 他其实并不认同这个叫法 ， 他更赞同的是“协变论” 。
实际上 ， 相对论当中是存在着纯粹的“绝对” ， 这个“绝对”就是光速 ， 在任何惯性参考下光速都是一样的 。 爱因斯坦正是以“光速不变原理”和“相对性原理”构建出了狭义相对论的框架 。 那么问题来了 ， 光速为什么是不变的呢？
粒子物理标准模型
这个问题确实难倒了当时的物理学家 ， 直到量子力学逐渐发展起来 ， 并且科学家把狭义相对论与量子力学结合起来 ， 发展出了量子场论 ， 以量子场论为基础 ， 构建出了一套“粒子物理标准模型” 。
【科学|如果光子质量不为0，后果有多严重？物理学将会倒退到牛顿时代】那这个“粒子物理标准模型”和“光速”到底有什么关系呢？
一直以来 ， 物理学家都在尝试用一套理论来描述所有的物理学现象 。 “粒子物理标准模型”就曾肩负着这样的使命 ， 科学家是尝试从微观粒子入手 ， 把微观粒子分成了两大类：费米子和玻色子 。
费米子遵守“泡利不相容原理” ， 它们不能占据相同的量子态 ， 只能“一个萝卜一个坑” ， 它们的存在 ， 使得物质具有了“体积”的属性 ， 说白了就是如果把物质切分到最碎的“肉” ， 其实就是这些费米子 。
当然 ， 如果只有费米子 ， 没有玻色子 ， 那么物质就无法成形 ， 就是一盘“散沙” 。 玻色子起到的作用就是“传递相互作用” ， 让费米子可以结合起来构成物质 ， 说白了就是粘合剂 。 举个例子 ， 夸克（费米子）通过胶子（玻色子）传递强相互作用结合成了质子或者中子 ， 而质子（费米子）和中子（费米子）通过介子（玻色子）传递核力结合成了原子核 ， 而原子核和电子（费米子）通过光子（玻色子）传递电磁相互作用结合成原子 。
而物质的质量99%来自于出传递强相互作用的能量等价于质量 ， 剩余1%来自于粒子本身 。
粒子的质量是由希格斯玻色子所赋予 ， 通过希格斯场给粒子减速来使得粒子获得质量 。 而粒子原本最初的速度其实都是光速 。 也就是说 ， 粒子传递速度无法突破光速这是由于希格斯玻色子所导致的 。 按照粒子物理标准模型的理论 ， 只有“静止质量为0”的粒子才能拥有光速 ， 也就是不会被希格斯场所减速 。
按照理论 ， 光子和胶子都是静止质量为0的粒子 ， 因此 ， 理论上他们都是具有光速的 。
不过 ， 科学家并不没有因为理论的预言就放弃了对“光子”质量的探索 。 许多科学家都做了测量光子质量的实验 ， 当然结果是很难能够测准 ， 只能勉强给出了一个质量上限 。 那如果有朝一日 ， 光子静止质量不为0 ， 那会出现什么问题呢？
现代物理学的崩塌
如果科学家真的测出了“光子静止质量不为0” ， 那这个实验结果必然会使得整个物理学界为之震动 ， 并且领导实验的科学家也必然会被授予诺贝尔物理学奖 。 这是因为“光子静止质量不为0”意味着整个粒子物理标准模型都是错误的 ， 那么近几十年物理学家的努力就将付之东流 。
但结果要远比想象中还要糟糕 ， 因为接下来有问题的就会是相对论 。 因为这个结果也会撼动相对论的基本假设“光速不变原理” ， 那么相对论也将会被证伪 。 换句话说 ， 不仅仅是近几十年的物理学家都白干了 ， 可以说是整个20世纪的物理学要垮掉一半 。
不仅如此 ， “光速”问题同时也会造成“量子力学”和“麦克斯韦方程”出现问题 ， 甚至根本无法解决这个问题 ， 这会直接让人类的物理学倒退回到牛顿时代 。
因此 ， 如果光子具有质量 ， 那么整个物理学将会乱套 ， 人类将回到物理学的原点 。
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