光有沒有重量？

Ecinomoes are in dire straits, but I can count on this!

去年有一部20分鐘的短片，其片名就叫做「光的重量」。片中的主角發明了一臺機器，可以把人們的沮喪、壓力、悲傷等負面的情緒轉換成有用的能量，讓燈泡發光。雖然片中沒有提到光的重量這件事，但導演顯然假設了大家都知道能量跟質量（或重量）有密切的關係。

光波帶有能量，而根據愛因斯坦最著名的公式E=mc^2，能量E與質量m間可以互相轉換（c為光速，約每秒30萬公里）。如此一來，光就有對應的質量。既然它有質量，就會受重力場的影響而偏折，這個效應雖然很微弱，但可以被偵測到。

我們可以做一個想像實驗，將高強度的光裝在一個內側都是反射鏡的密閉盒子裡，然後推算盒子變重了多少：以功率1千瓦的雷射所放出的光束為例，若將此光束均勻充滿在1立方公尺的光盒裡，則光的總能量約1焦耳，由於這個數字還要除上光速的平方，所以其對應的質量非常微小，僅約10^(-17)公斤。

一般的物體靜止時的質量稱為靜止質量，另外一種常聽到的說法是光沒有靜止質量，這也是正確的。真空裡的光束，其能量與其動量呈正比。也就是說，動量為零時能量也為零，這表示光的靜止質量為零。

光束通過物質時速率會變慢。經過特殊的設計，科學家可以將光凍結在物質中一小段時間。上一段所說的光的靜止質量為零，並不能望文生義用於這種靜止的光，這是由於光與物質間的交互作用很複雜的緣故。

光到底有沒有質量（或重量），由不同的角度探討，還是可以有不同的結論。