动量是矢量还是标量(冲量和动量是矢量还是标量)

我之前在粒子组工作，我们组主要是负责欧核中心CERN大型强子对撞机LHCb以及超低温低能粒子的内容。研究方向为CPT对称性破坏（CPT Symmetry Broken）. 我所在这一章节讨论的内容不建议即将要进行物理考试的同学看，因为真的会造成概念上的混乱。我在这里聊的只是作为一个实验粒子组平时讨论问题的习惯，而并不会当作任何知识点记录在课本或者论文中。之所以想要分享这些内容，而不是严谨物理知识。是因为我想让大家看到真实情况下我们是怎么工作的。下面开始！

还记得我在“什么是动能（Kinetic Energy）？”部分讲的内容吗？一个在加速器中的粒子具有的能量来源于粒子本身质量带来的能量（Rest Mass Energy）以及运动所带来的能量。在粒子物理中，当一个粒子速度接近光速，那我们计算粒子总能量的方程就变为了

也就是Energy-momentum relation。c则为光速是固定的数值，而m0则是这个粒子的静止下的质量（Rest Mass）。可以把加号左侧看为由于物体运动所具有的能量，加号右侧为物质本身具有的能量。而恰恰是这里物体运动所具有的能量包含了动量p（Momentum）。我们之前说光知道一个物体的动量（Momentum）并不能知道一个物体的动能（Kinetic Energy），因为缺少质量有关的信息。而我们在粒子组所做的对撞实验，是完完全全知道所用的粒子是什么的。比如我们拿电子对撞，我们拿质子对撞，中子对撞。所以当我们在说一个电子它的动量（Momentum）是多少多少的时候，其中就包含了它的质量以及它的动量（Momentum）。也就是说知道了它的动能（Kinetic Energy）为多少。因为一个粒子它的质量（Rest Mass）是固定的或者说已知的，所以知道了动能（Kinetic Energy）就等于知道了动量（Momentum），反之亦然。这就是为什么我们会在粒子组工作的时候，把两者当成同一件事物。就是因为我们知道了前提条件，粒子的质量。而“能”和“量”之间只不过是比例关系。视频下方有评论还炫技在讨论虚拟粒子，虚拟粒子在不确定原理（Uncertainty Principle）的时间尺度内也是具有虚拟质量的。尽管两个物理量所描述的维度（Dimension）不同，但是由于他们是等比关系，在此情况下我们把它当作一类。这并不是严谨的物理定义或理论，只是我所在的粒子组工作习惯和方式罢了。

中学物理中，对任何的问题都会有精准的答案。但是真实的物理并不是你书本描述的那样。像是我们实验物理方向（Experimental Physics），有些情况下假如一个测量值和真实值相差十倍之内，我们就可以称为精确测量了。而并不是真实数值是多少，我们就必须测量到什么样的数，一分不差。物理有的时候是完美的，但物理有的时候也是肮脏的。作为一个深爱科学及物理的人来说，我一开始很难接受这些现实。但是正是因为这些的存在，使得我们才会去追寻到底真实的物理是怎样。真实的自然规律是如何。

希望你也可以热爱物理，崇尚科学。