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在上一篇主线《你也能懂的质能方程E=mc²》里，有一个问题被大家问的很多，就是：按照质能方程E=mc²，质量是能量的量度，而光子没有质量，那它为什么有能量？
当然，这个问题并不是到我发质能方程的主线文章才有的，它早就存在，在各个论坛里能经常看到，在长尾社群里也经常有人问。面对这个问题，最常见的一种回答是：不是光子没有质量，光子虽然静质量为0，但是具有动质量。
一个动质量，似乎就把这个光子的这个”矛盾“解决了。然而，我在《你也能懂的质能方程E=mc²》的18节已经明确的说到：我们不要动质量这个概念，我们要抛弃动质量，我的文章从头到尾也没有使用动质量这个东西。
其实，你稍微想一下，用动质量来解释这个问题，并没有解决问题。
当我们在问“为什么光子没有质量而有能量？”的时候，我们问的就是“光子为什么没有静质量而有能量？”，但是你却说因为光子有动质量，这不是文不对题么？只不过很多人无法透彻的理解质能方程，无法非常好的区分动质量和静质量，所以才迷迷糊糊地接受了那个答案。
那问题就来了：如果不能再使用动质量这个概念，如果不能再用动质量来解释为什么光子没有质量却有能量，你要怎么办呢？
我在《你也能懂的质能方程E=mc²》里也是从头搭建了一个体系，我们秉着“物理定律都应该满足洛伦兹协变性”的狭义相对论精神，让动量守恒定律要具有洛伦兹协变性，从而理直气壮的修改了动量，进而修改了动能，然后在狭义相对论的新动能里发现了质能方程。
那么，如何在这套体系下圆满地回答上述问题呢？
其实，这也不是光子一个东西的问题，而是所以运动物体的质量和能量的问题。一个小球在运动，小球静止时的能量E和度量静止时能量的质量m之间固然是满足质能方程E=mc²的，那么如果我们要把小球的动能也考虑进去，那小球的静能和动能的总能量和质量之间又有什么关系呢？
这个问题我在《你也能懂的质能方程E=mc²》里并没有说，因为当时不想让话题太过分散，但到了这里就不得不说了。我在质能方程的文章里说不把动能算进去，是为了防止你把动能折算到动质量里去，并不是不讨论这个总能量和质量的关系。
而且，把这个问题讨论清楚了，你会发现光子为什么没有质量而有能量的问题也就清楚了。
那么，这个问题我们可以怎么去分析呢？还记得狭义相对论里的新动能表达式么？
我们说了，这个E代表动能，m是物体的（静）质量，mc²就是物体的静能，而
γmc²
就是物体的
总能量（动能+静能）
，是包含了物体的动能的。

我们说光子具有能量，其实就是具有总能量，而在这里总能量的表述是
γmc²
，是基于
（静）质量
的，而
光子的静质量又为零，所以光子不能这么干
。

那么，当我们说光子具有能量的时候，我们是怎么表示光子的能量的呢？
我们是借助了量子力学，将光子的能量定义为E=hν，这个ν是光子的频率，h是普朗克常数。没错，就是爱因斯坦在光电效应里提出来的。因为在光电效应里，我们只有频率更高的光（比如紫光）才能将金属中的电子打出来，频率更高的光子的能量更高。
所以，光子的能量是用E=hν定义的，有能量，然后也有动量p。所以，光子具有总能量E、动量p，但是并没有静质量m，而有质量的粒子，比如小球，它也有能量E、动量p，但是具有静质量m。
因此，统一它们的办法，找到题目问题答案的办法，就是在E=mc²（这里E是静能，m是静质量）之外，再找到一个
适用范围更广，也能够适用于运动情况的质能方程
。我们的确也找到了这个新的
质-能-动方程
，它不仅包含了静质量、总能量，还包含了动量。

找到这个方程以后，你会发现物体的
能量E
除了来源于物体的
静质量m
，还有一部分来源于物体的
动量p
。这样我们就可以解释为什么光子没有质量却有能量了，因为光有动量，这个动量也能贡献一部分能量。

那么，这个包含了物体的总能量E、动量p以及（静）质量m的质能动方程是什么样的呢？如何推出这个适用范围更广的质能方程？如何用这个质能动方程解释光子没有质量却有能量这个事呢？
这里我想先让大家自己思考一下，毕竟纸上得来终觉浅，自己想出来，推导出来的东西肯定自己印象更加深刻。所以，请大家自己思考一下如何推导这个使用范围更广的质能动方程，并且想想如何用它解释标题的问题，我在下一篇【解决篇】里再来跟大家揭晓答案。

给点提示吧，你想想，我们在《你也能懂的质能方程E=mc²》里其实已经得到了物体的总能量E=γmc²，也得到了物体的动量p=γmv，物体的静质量就是m，它们都是符合狭义相对论精神的总能量、动量和静质量，我们要找的就是这个E、p、m之间的关系，你要把里面的v给消掉。
γ的表达式为：
所以，少侠请开始你的表演：如何从上面的关系式里（E=γmc²，p=γmv）找到总能量E、动量p以及m的关系（其实就是看你怎么消去这个速度v）？然后如何用这个式子自洽地解释光子没有质量而有动量的问题，有答案有思路的可以在评论区，或者在社群里讨论，我们【解决篇】再揭晓答案。
这算是一次比较新的尝试，因为我觉得我自己越来越不像科普号，而是像一个学习号。我前面写的主线文章，都只是对自己学习的一个总结，以前我学习的主阵地是在长尾社群，每天在社群里跟大家一起学习讨论。
但是，毕竟在社群的朋友只是少数（也只能是少数，我一个人精力有限），公众号里还有大量朋友没有加入社群。所以，我现在尽力让公众号的文章也有一定的参与感，让大家也加入到主动的学习中来，而不再是一味的当文章的观众。
当然，公众号毕竟功能有限，这种参与感肯定没法跟社群里比，公众号下方的评论也不可能跟微信群的实时互动相提并论。但是，能增加一点就增加一点吧，毕竟，公众号动则断更几个月也不是啥光彩的事，把我们在社群的日常讨论、经常碰到的问题搬一点到公众号里也不是啥坏事。
再复杂的科学，也有简单的逻辑。我是一边学习一边写科普的长尾君，
只有给你讲明白了，我才算学懂了
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