光子描述了宇宙萬物的本質，即狹義相對論中：一切存在（靜止）質量的物質都無法達到光速，而（靜止）質量為零的物質總會以恒定的光速運動（真空中）。愛因斯坦的質能方程描述了：質量即能量，只是存在的形態不一樣而已，質量更為穩定。這些描述就像天書一樣，只是表面上的客觀規律，那麼為什麼會有這樣的規律？所有的答案都在微觀世界之中，我們深挖一下。

光到底是什麼？

光一出現就會以光速在時空中直線運動。牛頓說：如果一個物體不受任何力的作用，或者合力為零，那麼物體會沿直線無休止的勻速運動下去。這看似一樣，不過，牛頓這個說法的前提是光必須是一個「物體」，也就是說光應該是由某種微粒構成的，如果光是一種波，就像水波一樣，那麼這個說法就不成立，因為波需要介質，就像水波需要水的震動。

牛頓走后，科學界二號人物誕生，麥克斯韋說：變化的電場會產生磁場，磁場又會產生電場，電再生磁，磁再生電，周而復始，光就是電磁波，波速即光速。

到了量子時代，德布羅意說：你們都別爭了，大家說的都對，但大家又說的都不對。愛因斯坦說：老德說得對，但是我也沒太弄明白。然后愛因斯坦沉默了一下，又眼含深意的說了下面這一段話：

好像有時我們必須用一套理論，有時候又必須用另一套理論來描述（這些粒子的行為），有時候又必須兩者都用。我們遇到了一類新的困難，這種困難迫使我們要借助兩種互相矛盾的觀點來描述現實，兩種觀點單獨是無法完全解釋光的現象的，但是合在一起便可以。

愛因斯坦描述的就是光具有波粒二象性，即光具有波動性，同時具有粒子性。 然而不單單是光具有波粒二象性，所有粒子或量子都具備這個性質。這個理論的出現意味著人類突破了物理「智子」的封鎖，推開了新世界的大門，也是宇宙創造萬物的底層密碼。

波粒二象性是量子力學的核心，詭異的雙縫干涉實驗，測不準原理，薛定諤的貓，上帝不擲骰子，平行宇宙和它都脫不了干系。那麼何為量子？量子的定義翻譯過來就像是拿著刀把一個蘋果一頓剁，剁到最后無論再怎麼剁，都不可再分的最小單位，每一個最小份就是量子。光同樣具有量子性，光的最小單位是光量子，簡稱光子。

不過，量子的定義只說對了一半，不要忘了量子具有波粒二象性，因此量子除了粒子性，同時具有波動性。比如我們可以說氫原子核外有一個電子，也可以說氫原子核外有朵電子云。

如果把一「粒水」拿過來一頓剁，最終會剩下什麼？

我們原本認為物質的最小單位是分子、原子，後來發現原子可以繼續再分，分成電子與原子核，電子核又可以分為質子與中子。後來又發現質子與中子是由（三價）夸克與膠子所構成。

因此物質是由夸克、電子、膠子，這類微小的粒子所構成，稱之為基礎粒子。人類通過對撞機發現的基礎粒子總共有61種，科學家預測有一種傳播引力的粒子，即引力子，目前尚未找到，加上它基礎粒子就是62種。

圖：粒子物理標準模型

這些粒子要詳細講，一天一夜都講不完，我們只簡單說說我們需要的。一切粒子本身都是沒有質量，量子描述它們都是「切得最小」的點狀粒子，也就說它們都是零維的。不過，它們卻構成了三維的宇宙萬物，包括你和我，而我們都是有質量的。

圖：構成萬物的四大相互作用（力）

單個粒子沒有質量，但是當「投機」的粒子互相見面就會發生相互作用，質量就源于相互作用產生的能量，所以愛因斯坦說能量就是質量。

舉個例子：

一個廣場上站著大量路人甲有希格斯玻色子、膠子、電子等等所有粒子，如果一個「明星」從廣場上穿過，那麼大家就會一擁而上，明星受到的束縛較大，寸步難行，質量也就較大，想要動起來需要用到的能量也比較多，比如夸克。

如果換成是一個「網紅」，有的人認識，有的不認識，上的人就稍微少點，束縛稍微小點，通過的速度也更快點，質量稍微小點，比如電子。

如果是普通人，誰都對你愛搭不理，你可以以極快的速度通過，毫無束縛，那麼你就是光子，沒有任何質量可言。

圖：夸克帶色荷就像電子帶電荷，膠子可以把三價夸克牢牢鎖住，這就是強相互作用力，而電子則依靠光子傳遞電磁力

誰和誰能相互作用源于粒子的內在屬性，例如角動量，電荷，色荷等等。由于四大相互作用力，這些粒子束縛在一起形成了有質量的質子、中子、原子核、原子、分子，這些三維結構，才有了我們。

光的速度能量來源就是沒有來源，我們這麼慢，是因為有能量來源，能量的體現形式就是質量，能量的產生源于粒子發生相互作用，這也是原子彈爆炸一丟丟質量可以呈現出巨大能量的原因。