光速每秒30萬公里，為什么這么快？光子：不怪我快，你們太慢了！

光速，每秒30萬公里，是宇宙中的速度極限，任何攜帶信息或能量的物體都不可能超過光速。

很多人就有這樣的疑問：光速為什么這么快？光速飛行的動力到底是什么？

光速不但是宇宙的速度極限，還有另外一個(gè)非同尋常的特點(diǎn)：光速不變。也就是說光速是絕對的，是一個(gè)常數(shù)，光速與其他任何速度疊加之后仍舊保持光速不變。

愛因斯坦的狹義相對論告訴我們，任何靜質(zhì)量不為零的物體都無法達(dá)到光速，而只要任何物體的靜質(zhì)量為零，比如說光子靜質(zhì)量就為零，比如以光速飛行，而且一出生就是光速，沒有任何加速過程。

也就是說，質(zhì)量是影響物體能否光速飛行的關(guān)鍵所在，那么，質(zhì)量的本質(zhì)到底是什么？質(zhì)量與能量和光速到底有什么關(guān)系呢？

牛頓力學(xué)體系中，把質(zhì)量描述成物體慣性大小的一種量，慣性與質(zhì)量成正比，不過這樣的定義其實(shí)是相當(dāng)模糊的，并沒有具體解釋到底什么是質(zhì)量。

而愛因斯坦狹義相對論中的質(zhì)能方程，有了具體的描述，質(zhì)量與能量等價(jià)，可以認(rèn)為兩者是一種東西，可以相互轉(zhuǎn)化。但是，質(zhì)能方程并沒有告訴我們質(zhì)量與能量到底是如何轉(zhuǎn)化的，兩者為什么與光速有這么密切的關(guān)系呢？

科學(xué)家們直到本世紀(jì)才弄明白質(zhì)量，能量以及光速那些事，一切都源自一種粒子：上帝粒子，也叫“希格斯玻色子”（或者希格斯粒子），這種粒子是萬物的質(zhì)量之源，揭開了萬物質(zhì)量的來源，同時(shí)也讓我們明白了質(zhì)量與光速之間的關(guān)系。

通俗來講，質(zhì)量這種東西本不應(yīng)該在宇宙中出現(xiàn)，也就是說，萬物本不應(yīng)該具有質(zhì)量，都應(yīng)該以光速運(yùn)動。

也就是說，我們就不應(yīng)該問“光速為什么這么快？”，因?yàn)閯偛耪f了，萬物本應(yīng)該都以光速運(yùn)動，光子只是在做應(yīng)該做的事。更應(yīng)該問“萬物的速度為什么變慢了？”

這是因?yàn)椋钪嬷械慕^大部分基本粒子，都被“束縛”住了，以至于速度變慢了，而在速度變慢的過程中，也獲得了質(zhì)量。其實(shí)就相當(dāng)于質(zhì)量拖了基本粒子的后腿，讓基本粒子無法達(dá)到應(yīng)有的速度，也就是光速。

而希格斯玻色子，就是那個(gè)束縛基本粒子讓它們獲得質(zhì)量的東西！

到底怎么回事呢？讓我們先從四大基本作用力說起。

我們都知道，自然界存在四種作用力，分別是強(qiáng)力，弱力，電磁力和引力。自然界的所有物質(zhì)都是通過這四種力完成相互作用的。

這里重點(diǎn)來講強(qiáng)力，也稱強(qiáng)相互作用，體現(xiàn)在微觀世界，主要作用在核子（質(zhì)子中子）以及夸克與夸克之間。核子通過強(qiáng)相互作用結(jié)合在一起，形成原子核。而質(zhì)子和中子都由三個(gè)夸克組成，夸克之間通過強(qiáng)相互作用結(jié)合在一起。

如何結(jié)合在一起的呢？通過膠子結(jié)合在一起。

按照標(biāo)準(zhǔn)粒子模型，基本粒子可分為兩種，分別是：費(fèi)米子和玻色子。平時(shí)我們所講的微觀粒子就是費(fèi)米子，比如說電子夸克等。而玻色子是把費(fèi)米子結(jié)合起來的粒子，就像膠水那樣把費(fèi)米子粘結(jié)起來。打個(gè)比方，費(fèi)米子是磚頭，玻色子就是水泥。

膠子具有不同的色荷，可以改變夸克的色荷屬性，夸克之間通過不斷把膠子“丟來丟去”的方式傳遞能量，這種能量牢牢地把夸克束縛在一起，形成中子或者質(zhì)子。而中子和質(zhì)子同樣也是通過強(qiáng)相互作用結(jié)合一起的。

原子是由原子核和核外電子組成的，由于電子質(zhì)量相對原子核實(shí)在太小了，這里暫且忽略不計(jì)。

原子核的質(zhì)量等于質(zhì)子加上中子質(zhì)量，而中子和質(zhì)子都是由三個(gè)夸克組成。按理說質(zhì)子和中子的質(zhì)量應(yīng)該正好等于三個(gè)夸克的質(zhì)量總和。

事實(shí)上并非如此。研究結(jié)果讓科學(xué)家們大吃一驚：質(zhì)子和中子的質(zhì)量不但不等于三個(gè)夸克質(zhì)量之和，而且相差很大，三個(gè)夸克的質(zhì)量僅占質(zhì)子質(zhì)量的1%！

這太奇怪了，剩下99%的質(zhì)量到底來自哪里？

愛因斯坦的質(zhì)能方程給出了答案。雖然膠子的靜質(zhì)量為零，但膠子在傳遞強(qiáng)相互作用時(shí)會形成很強(qiáng)的能量，這種能量又可以體現(xiàn)為質(zhì)量，正是那99%質(zhì)量的來源。

但問題還沒有結(jié)束，夸克的1%質(zhì)量又是從哪里來的呢？

是時(shí)候該希格斯玻色子登場了，也就是希格斯機(jī)制。

希格斯機(jī)制認(rèn)為，宇宙中充滿了希格斯場，就像海洋一樣彌漫整個(gè)宇宙。夸克和電子的費(fèi)米子在宇宙中穿梭的時(shí)候，就會受到“海水”（希格斯場）的阻力，讓夸克和電子具備像勢能那樣的能量，而能量就會表現(xiàn)出質(zhì)量。

但是，希格斯機(jī)制并不會約束光子和膠子這樣的粒子，因?yàn)楣庾雍湍z子可以無拘無束地在宇宙中任何穿梭，它們也不會獲得靜質(zhì)量。

希格斯機(jī)制一開始只是猜測，科學(xué)需要證明希格斯機(jī)制確實(shí)存在，最重要的就是找到希格斯粒子，一種希格斯場受到擾動而產(chǎn)生的粒子。只有找到了希格斯粒子，才能驗(yàn)證希格斯機(jī)制。

通過不懈努力，科學(xué)家們終于在2012年找到了希格斯粒子，也就是上帝粒子。

希格斯粒子，就是萬物的質(zhì)量之源，因此也被稱為“上帝粒子”。正是希格斯粒子賦予了基本粒子以質(zhì)量。當(dāng)然希格斯粒子并不會與所有粒子都發(fā)生作用，比如說剛才所講的光子和膠子等，完全“無視”希格斯粒子的存在，不會受到希格斯場的束縛，無拘無束地以光速自由飛行，根本不需要任何動力。

這就是我們宇宙的底層邏輯，萬物本應(yīng)該都以光速飛行，但恰恰是因?yàn)橄８袼箞龅氖`和阻攔，本應(yīng)該都以光速飛行的大多數(shù)粒子，都不得不減速。

當(dāng)然，我們不能因?yàn)橄８袼箞龅淖钄r就“憎恨”它，而應(yīng)該感謝它。因?yàn)槿绻麤]有希格斯場的阻攔，基本粒子就不可能慢下來結(jié)合起來形成宏觀物體，宇宙會一直呈現(xiàn)一片“混沌”狀態(tài)，各種基本粒子一刻不停地在以光速飛行，永遠(yuǎn)停不下來！