光速每秒30万公里，为什么这么快？光子：不怪我快，你们太慢了！

光速，每秒30万公里，是宇宙中的速度极限，任何携带信息或能量的物体都不可能超过光速。

很多人就有这样的疑问：光速为什么这么快？光速飞行的动力到底是什么？

光速不但是宇宙的速度极限，还有另外一个非同寻常的特点：光速不变。也就是说光速是绝对的，是一个常数，光速与其他任何速度叠加之后仍旧保持光速不变。

爱因斯坦的狭义相对论告诉我们，任何静质量不为零的物体都无法达到光速，而只要任何物体的静质量为零，比如说光子静质量就为零，比如以光速飞行，而且一出生就是光速，没有任何加速过程。

也就是说，质量是影响物体能否光速飞行的关键所在，那么，质量的本质到底是什么？质量与能量和光速到底有什么关系呢？

牛顿力学体系中，把质量描述成物体惯性大小的一种量，惯性与质量成正比，不过这样的定义其实是相当模糊的，并没有具体解释到底什么是质量。

而爱因斯坦狭义相对论中的质能方程，有了具体的描述，质量与能量等价，可以认为两者是一种东西，可以相互转化。但是，质能方程并没有告诉我们质量与能量到底是如何转化的，两者为什么与光速有这么密切的关系呢？

科学家们直到本世纪才弄明白质量，能量以及光速那些事，一切都源自一种粒子：上帝粒子，也叫“希格斯玻色子”（或者希格斯粒子），这种粒子是万物的质量之源，揭开了万物质量的来源，同时也让我们明白了质量与光速之间的关系。

通俗来讲，质量这种东西本不应该在宇宙中出现，也就是说，万物本不应该具有质量，都应该以光速运动。

也就是说，我们就不应该问“光速为什么这么快？”，因为刚才说了，万物本应该都以光速运动，光子只是在做应该做的事。更应该问“万物的速度为什么变慢了？”

这是因为，宇宙中的绝大部分基本粒子，都被“束缚”住了，以至于速度变慢了，而在速度变慢的过程中，也获得了质量。其实就相当于质量拖了基本粒子的后腿，让基本粒子无法达到应有的速度，也就是光速。

而希格斯玻色子，就是那个束缚基本粒子让它们获得质量的东西！

到底怎么回事呢？让我们先从四大基本作用力说起。

我们都知道，自然界存在四种作用力，分别是强力，弱力，电磁力和引力。自然界的所有物质都是通过这四种力完成相互作用的。

这里重点来讲强力，也称强相互作用，体现在微观世界，主要作用在核子（质子中子）以及夸克与夸克之间。核子通过强相互作用结合在一起，形成原子核。而质子和中子都由三个夸克组成，夸克之间通过强相互作用结合在一起。

如何结合在一起的呢？通过胶子结合在一起。

按照标准粒子模型，基本粒子可分为两种，分别是：费米子和玻色子。平时我们所讲的微观粒子就是费米子，比如说电子夸克等。而玻色子是把费米子结合起来的粒子，就像胶水那样把费米子粘结起来。打个比方，费米子是砖头，玻色子就是水泥。

胶子具有不同的色荷，可以改变夸克的色荷属性，夸克之间通过不断把胶子“丢来丢去”的方式传递能量，这种能量牢牢地把夸克束缚在一起，形成中子或者质子。而中子和质子同样也是通过强相互作用结合一起的。

原子是由原子核和核外电子组成的，由于电子质量相对原子核实在太小了，这里暂且忽略不计。

原子核的质量等于质子加上中子质量，而中子和质子都是由三个夸克组成。按理说质子和中子的质量应该正好等于三个夸克的质量总和。

事实上并非如此。研究结果让科学家们大吃一惊：质子和中子的质量不但不等于三个夸克质量之和，而且相差很大，三个夸克的质量仅占质子质量的1%！

这太奇怪了，剩下99%的质量到底来自哪里？

爱因斯坦的质能方程给出了答案。虽然胶子的静质量为零，但胶子在传递强相互作用时会形成很强的能量，这种能量又可以体现为质量，正是那99%质量的来源。

但问题还没有结束，夸克的1%质量又是从哪里来的呢？

是时候该希格斯玻色子登场了，也就是希格斯机制。

希格斯机制认为，宇宙中充满了希格斯场，就像海洋一样弥漫整个宇宙。夸克和电子的费米子在宇宙中穿梭的时候，就会受到“海水”（希格斯场）的阻力，让夸克和电子具备像势能那样的能量，而能量就会表现出质量。

但是，希格斯机制并不会约束光子和胶子这样的粒子，因为光子和胶子可以无拘无束地在宇宙中任何穿梭，它们也不会获得静质量。

希格斯机制一开始只是猜测，科学需要证明希格斯机制确实存在，最重要的就是找到希格斯粒子，一种希格斯场受到扰动而产生的粒子。只有找到了希格斯粒子，才能验证希格斯机制。

通过不懈努力，科学家们终于在2012年找到了希格斯粒子，也就是上帝粒子。

希格斯粒子，就是万物的质量之源，因此也被称为“上帝粒子”。正是希格斯粒子赋予了基本粒子以质量。当然希格斯粒子并不会与所有粒子都发生作用，比如说刚才所讲的光子和胶子等，完全“无视”希格斯粒子的存在，不会受到希格斯场的束缚，无拘无束地以光速自由飞行，根本不需要任何动力。

这就是我们宇宙的底层逻辑，万物本应该都以光速飞行，但恰恰是因为希格斯场的束缚和阻拦，本应该都以光速飞行的大多数粒子，都不得不减速。

当然，我们不能因为希格斯场的阻拦就“憎恨”它，而应该感谢它。因为如果没有希格斯场的阻拦，基本粒子就不可能慢下来结合起来形成宏观物体，宇宙会一直呈现一片“混沌”状态，各种基本粒子一刻不停地在以光速飞行，永远停不下来！