「光子」「電子」「質子」有什麼本質的區別？都是基本粒子嗎？

在哲學領域和物理學領域，物質這個名詞的含義是不同的，即使在物理學領域，也有不同概念含義。這個無所謂誰對誰錯，不同領域對同一名詞含義不同，這個是很常見的現象。只是在論述中把定義明確就是了。

哲學上的物質是和意識相對的，不屬於意識的都屬於物質。光子當然不是意識，所以它肯定屬於物質。

物理學上，對於物質也有不同理解。狹義的物質只是指粒子，不包含波。其實所有的微觀粒子都具有波粒二象性，光子也是這樣。所以光子電子質子中子都屬於物質。光子和其他粒子本質的不同是光子沒有靜止質量，而其他粒子有。其實這個沒有意義，因為不存在靜止狀態的粒子。所謂靜止質量是根據質量和速度的關係推導出來的。廣義的物質是指宇宙中的一切存在，不論是以什麼形式存在的。粒子形式，波的形式，或者其他形式的存在，都屬於物質範疇。也可以說，宇宙中沒有不是物質的存在。

意識是物質的一種表現形式，它離不開物質，但是不是物質。打個比方，書本可以記載知識，書本就是物質，知識屬於意識，知識不是書本。也不是記載文字的墨跡。樂器屬於物質，樂器奏出的聲音也是物質，但聲音表達出來的樂感是意識。說到這裡，明白了吧。即使將來證明靈魂的存在，它也是物質的。靈魂只是意識的載體。

關於物質，定義是個問題，哲學的定義似乎已經落後，物質是不以人的意志為轉移的客觀存在嗎？量子力學表明，人的觀測影響量子狀態，也就是人的觀測意識影響到了某些叫做物質的實在。這個很重要，細思極恐，我們的身體，神經系統，都由微觀粒子組成，那麼，我們的起心動念都會影響物質世界。所以，物質的定義非常關鍵也非常有趣。

光子和其他微粒一樣，都存在波粒二象性，所謂波動性，人們認為是物質波，也就是概率波，就是光子出現的概率波，光子在傳播時的波長和頻率，就是這個物質波的波長和頻率。這個波的函數是可以求解的，理論公式是薛定諤方程。方程解出來了，你就知道光子的位置概率了。微觀粒子都一樣，只不過重量大的，頻率極高，波長極小，所以粒子性質更明顯。

如果倒退幾十年，當時主流觀點是：物質是世界本源，任何粒子都是物質！但是，同樣的問題，如果去問物理學界的人，一般得到的答案是，光子不是物質，它是場。這裡的場也不是我們所理解的電磁場、引力場這種場，而是等同於另一個詞語：輻射。

「物質」是如何定義的？物質的定義，其實在物理學上是很簡單的，而且十分清楚：沒有輻射性的粒子就是「物質」。「輻射」的反義詞（姑且這麼說吧，嚴格說應該是「相對立的名詞」，下面還會用到這個詞，意義與這裡的相同）就是「物質」。光子作為電磁輻射的量子，所以光子不是物質。不僅如此，引力輻射對應的引力子也不是物質。

但是，如果沒有暗能量的引入，那麼這個定義過得去的。有了暗能量，這個定義經不起推敲了。暗能量到底是「人如其名」（能量，也就是輻射）還是「名不副實」（物質）。目前來看，不好說，所以暫時得划到第三類。也因此，物質的定義得修改為「既不是輻射也不是暗能量」的「宇宙內容物」。關於「宇宙內容物」這個詞語是為了給「物質」和「輻射」（包括「暗能量」）一個統稱。

物理的定義講完了，下面得講講物理學之外的定義：哲學定義。在這套定義里，「物質」的反義詞是「精神」或者叫「意識」。這很明顯不是物理的定義，因為在物理看來，精神或者意識是不能特殊於「物質」的。當然，如果考慮量子力學的哲學意義，那麼會有關於「意識」的十分晦澀的討論，這裡放下不提。光子必定是物質的，絕不可以非物質的。因為非物質的東西，不存在。當然，後面這句話是唯物主義者的觀點。對於唯心主義者來說，光子是意識的派生物，歸根結底光子是意識的。

其實，哲學關於「物質」的定義是極其平庸的，十分「沒勁」。因為我們現在追求的不是泛泛地定義物質，而是要精確定義物質。哲學不追求精確，而追求「極度不精確」的「泛泛定義」。這在物理學裡是極度不被接受的。

「光子」「電子」「質子」名字都不一樣，肯定有本質區別；但是如果考慮所謂的「大統一（巨統一）物理學」，這問題又不平庸——這裡也按下不表。簡單來說，光子是玻色子，自旋為1；電子和質子是費米子，自旋為1/2。它們不屬於同一個粒子劃分領域。光子是規範場的傳播子，而電子和質子則是攜帶規範荷的粒子，它們分屬於規範場不同的表示。此外，電子屬於輕子，質子屬於強子（夸克組成的），輕子沒有核結構，而強子有核結構。

PS：未經同意不得轉載（圖片來源網路）

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