光到底有没有质量？光子的大小和波长是什么关系？

质量有两种，一种是静质量，一种是动质量。静质量和能量的关系为E^2=p^2c^2+m^2c^4，其中E为能量，p为动量，c为光速，m为静质量。如果一个粒子没有静质量m，那么它动量和能量的关系就为简单的E=pc，也就是说这个粒子必须以光速c运动。这个粒子正是光子，它没有静质量m，它的能量E=ħω，动量p=ħk，其中ħ为约化普朗克常数，ω为角频率，k为波矢。因为光子c=ω/k，它符合E=pc，所以光子没有静质量。

但是光子具有动质量。动质量和能量的关系为E=Mc^2，就是爱因斯坦质能关系。其中M为动质量，E为能量，c为光速。这个公式可以看出动质量和能量是完全等价的，始终成正比，所以是动质量这个物理量也不是必须的，完全可以由能量来替换掉。一般提到引力质量，都是指这个动质量，其实完全可以直接写成能量。由E=ħω可知，光子的动质量为ħω/c^2= ħk/c。因此光子会受到引力的作用，会被大质量天体弯曲路径，产生“引力透镜”效应，也会被黑洞吞噬。

在量子场论中，一切基本粒子有没有大小，都是点粒子，光子也不例外。在测量之前，光子的波前可以分布在全空间，但实际上由于发射端的大小有限，会分布在一个有限的区域。测量后，光子的波函数塌缩成一个点，就是没有大小的点粒子。所以光子的大小和波长没有任何关系。在超弦理论中，点粒子虽然会被有限大小的弦来取代，但弦的大小也跟它的波长没有任何关系。总之，光子的大小与波长无关。