没有质量的物质有能量吗？

源济

没有质量的物质有能量吗？

作者 / 子乾

这个问题以及能量质量和物质之间的关系经常被人弄混的。本回答就对这几个概念做一个简单的梳理。

一切都从狭义相对论的能量动量质量关系出发：

，

当然，再根据：

以及

，可以得到妇孺皆知的质能公式：

.

实际上，类似问题都可以从上面两个式子中找到答案：

• 首先，对于单个物体来讲，能量存在两种表现形式：动量和质量。
• 如果物体没有动量，即静止，那么其能量完全来自于静质量的贡献，也就是：;
• 如果物体没有静止质量，那么动量贡献全部的能量，比如说光子.
• 动质量本身就已经包含了动量和静质量中的能量，其本质就是总能量的另一个说法。
• 物质可以没有动量，可以没有静质量，但是不能没有能量。因为如果没有能量的话就不存在了。当然这只是物质的一种定义。在这种定一下，光子是物质。
• 能量转换成质量这种说法并不严谨，其本质就是能量守恒，表现出来的是能量在动量和质量之间的转化。比如说粒子对撞生成新粒子，或者正负粒子湮灭生成光子等。

因此，题主问题的答案也就很明确了：没有质量的物质当然有能量，比如说光子。当然此处必须是静质量。而且是必须有能量，根据上面的叙述，如果没有能量，那么这个物体也就不存在了。