现代物理学的构建有两大基石：相对论和量子力学，分别支配着宏观世界和微观世界。
其中，相对论和爱因斯坦几乎是“等价”的，量子力学也有爱因斯坦不可磨灭的贡献，这足以说明爱因斯坦有多么伟大！
19世纪初，爱因斯坦先后提出了伟大的狭义相对论和广义相对论。 其中，狭义相对论表明，光速是宇宙的终极速度，也是任何信息、物质和能量传播的最快速度。
起初，“限制光速”的想法很难让公众接受。 毕竟，在人们的固有印象中，只要不断地对物体施加力，物体就会不断地加速。 这也是牛顿力学体系的精髓之一。
然而，狭义相对论诞生后，光速极限不断被科学家在实验中验证，也因此逐渐被大众所接受。
但这里有一个问题，为什么光速如此特殊？ 光如何以光速传播？ 而且瞬间就达到了光速？ 光子以光速行进的驱动力是什么？
要找到上述问题的答案，需要深入微观世界去寻找。
在正式开始之前，我要强调一下，光速实际上并不是指“光速”。 光速是四维时空的固有速度。 它只与四维时空本身有关。 可以认为是因果关系传递的速度。 只是人们从一开始就用光速来定义光速，所以这个习惯就一直延续了下来。 除了光子之外，还有很多速度也是光速，比如胶子、引力波等。当然，真空中的光速等于光速，这不是偶然而是必然。
回到正题，为了理解“为什么光子必须以光速飞行”这个问题，我们首先需要了解粒子的标准模型。
粒子的标准模型中有许多基本粒子。 这些基本粒子花了很长时间才被发现。 最初的发现来自卢瑟福著名的实验“阿尔法粒子轰击金箔实验”。 这个实验让我们对原子模型有了更清晰的认识。
从那时起，物理学家继续利用粒子之间的碰撞来寻找新的基本粒子。 结果确实发现了很多基本粒子，多达数百种。
问题来了，这么多粒子感觉太混乱了。 如何对它们进行有效的分类？ 经过深入探索，物理学家最终建立了粒子标准模型，对看似混沌的基本粒子进行了详细的分类。
简而言之，所有基本粒子都分为两大类：费米子和玻色子。 费米子实际上就是我们平时谈论的基本粒子，比如电子、夸克等。玻色子是将费米子粘合在一起的基本粒子，就像胶水一样。
例如，基本粒子就像砖块，玻色子就像水泥。 砖块通过水泥粘合在一起，形成高层建筑，也就是我们平时看到的宏观物体。
玻色子有四种，都是规范玻色子，即胶子、光子、玻色子和引力子，分别是强力、电磁力、弱力和引力的传播者。 这四种力量也是自然的四种基本力量。 四种规范玻色子就像胶水一样粘合着各种费米子，四种基本力就是由这四种玻色子传递的。 需要强调的是，引力子目前还只是一个想象的概念三个宇宙速度，目前还没有发现引力子存在的证据。
具体而言，质子和中子等核子通过胶子键合在一起，传递强相互作用（强力），形成原子核。 原子核和电子通过光子传递电磁力形成原子。
看到这里，小伙伴们应该对微观粒子的组成有了一个大概的了解，但这一切和光子、光速有什么关系呢？
这是一件大事！ 如果深入思考，你会发现一个致命的问题：这么多基本粒子的质量从何而来？ 换句话说，到底是什么赋予了基本粒子质量？
根据粒子的标准模型，所有基本粒子都应该没有质量并且应该以光速传播。 但这种情况并非如此。
物理学家通过计算发现，物质99%的质量来自于强力，即强相互作用。 三个夸克通过强相互作用结合在一起形成中子和质子。 质子和中子也通过强相互作用结合在一起形成原子核。 原子核的质量几乎等于原子的质量。 电子的质量太小。 可以忽略不计。
强相互作用通过胶子传递。 它是如何传播的？ 例如，它相当于夸克四处扔胶子。 在这个过程中，可以体现出巨大的能量。 也可以理解为将夸克或质子和中子结合在一起的能量。 这种能量实际上就是核能。
根据爱因斯坦的质能方程，能量也可以用质量来表示，所以物体99%的质量实际上都来自于能量。 但问题是，剩下的1%质量是多少？
理论上来说，一定是基本粒子本身！ 因为在粒子的标准模型中，除了基本粒子之外，还存在基本粒子之间的相互作用。 粒子间的强相互作用构成了物质质量的99%，因此剩下的1%的质量必定来自基本粒子。
但正如刚才所说，粒子的标准模型表明基本粒子应该没有质量，那么为什么它们有质量呢？ 这些品质从何而来？
物理学家提出了著名的希格斯机制，并认为自然界中存在另一种玻色子，即标量玻色子，也称为希格斯玻色子。 正是这种玻色子为基本粒子提供了质量。 。
什么是希格斯玻色子？ 简单来说，宇宙中充满了希格斯场，希格斯场的扰动就会形成希格斯粒子。 很容易理解，希格斯场就像一片平静的海洋。 当海洋受到干扰时，它会变得湍急并溅起小水滴。 那些小水滴相当于希格斯场。 粒子。
希格斯粒子到底是如何给基本粒子提供质量的？
普遍的理解是，大多数基本粒子都会与希格斯粒子相互作用，在此过程中减速并获得质量。 也就是说，基本粒子本来应该以光速飞行，但现在有了希格斯粒子这个“绊脚石”，基本粒子不得不减速，然后获得质量，即静态质量。
但并不是所有粒子都会被希格斯粒子阻挡。 例如，光子和胶子就不会。 因此，光子和胶子保持着它们最初的特性：以光速飞行，并且它们以光速诞生。 飞行时三个宇宙速度，没有加速过程，静质量当然为零。
是否与希格斯粒子相互作用取决于基本粒子的固有属性，如角动量、自旋等属性。
当然，这是一句空话。 希格斯粒子真的存在吗？ 它确实存在。 物理学家在2012年发现了希格斯粒子存在的证据，希格斯本人因此获得了诺贝尔物理学奖！
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