광자의 에너지 E=hf=mc^2 (h=플랑크 상수, f=광자의 진동수, c=광속)
광자의 질량 m= hf/c^2≒0.00000000000000008eV (참고로 전자의 질량은 500,000eV)
단, 정지상태의 광자의 질량은 '0'이 맞습니다. 단지 광자는 정지상태로 존재하지 않을 뿐이죠.
이 식에서 광자는 m0 = 0 이므로 E=pc 입니다. (m0)c^2 는 질량이 존재하는 대상에서만 적용되는 항입니다.
그리고 사람들이 잘못이해하는 부분이 이 식에서 m0는 불변질량을 가리키는 항입니다. 정지질량이란 상대론적 효과가 나타나지 않는 상태 즉 γ=1인 상태를 말하는것이지 정지질량이라는 질량상태가 물리적으로 따로 존재하는 것이 아닙니다.
따라서 여기서 파생된 운동질량이라는 개념은 원래 상대성이론에서 없는 개념입니다. 상대론적 효과의 이해를 돕기위해 만든 개념이고 학자들은 이러한 용어를 사용하지 않습니다. 보통 운동질량을 표현할때의 m은 m = γm0로 실제로는 γ에 의한 상대론적 효과를 하나로 합쳐서 부르는 것이지 m0는 그냥 m0입니다.
질량은 본질적인 양으로 운동에 의한 상대론적 효과와 관계없이 언제나 불변입니다.
m0앞에 붙는 γ는 시스템의 운동에 대한 공간의 상대적인 성질을 나타나는 값이기 때문에 질량과는 전혀 무관한 값입니다. 그래서 운동질량이라는 용어보다는 정확하게는 상대론적 효과라는 표현을 사용하는 것입니다.
애초 광자는 정지질량이라는 개념자체가 존재하지도 존재할수도 없습니다. 광속불변의 원리를 부정하신다면 모를가. 게다가 두번째 드브로이 관계에 대해서도 잘못 적용하고 계시구요. 광자는 질량이 없기 때문에 그런 관계가 성립되지 않습니다. 만약 광자가 아닌 질량을 가진 대상이라면 (m0)c^2항과 pc항이 모두 들어가서 계산되어야 합니다. 로렌츠인자가 포함되게 해서 간략하게 표현하면