• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.光子静止质量
  • 4.弯曲时空中Proca光子的静质量效应

光子质量

基本信息

  • 中文名

    光子质量

  • 外文名

    Photon Quality

  • 质量数值

    不会超过10的负54次方千克

  • 成果发表

    日前方程

光子静止质量

爱因斯坦狭义相对论的基本假设之一是光速不变性,其直接推论就是光子的静止质量必须为零,因此实验检验光子是否具有非零的静止质量一直备受关注- 非零光子静止质量以Proca方程组为基础,其实验检验主要针对真空光速(频率)色散效应、库仑反平方定律和安培环路定律的偏离、寻找纵向电磁波以及磁偶极场的YuKawa势等几个方面。章作者所在的实验小组采用精密扭秤调制方法将国际上同类实验结果提高了2个数量级,给出光子静止质量上限为mr-52验检验,也是对光速不变原理的一种检验,即使光子仅有非常微小的静质量,如一旦得到实验的检验,将会对整个学的发展产生巨大而深刻的影响。

弯曲时空中Proca光子的静质量效应

检验光子的静质量对验证“光速不变原理”这一狭义相对论的理论基础有着重要的意义。已有的基于Proca电磁方程的检验方法在实验尺度越大的情况下,效果越显著,但是在天文尺度下进行的实验可能会受到引力场的影响。本文在导出Proca光线在引力场中的传播方程后,以球对称引力场以及平面引力波分别作为静态和动态引力场的例子,计算了有质量光子对应的光线偏折与频移。发现如果光子有静质量,那么光在球对称引力场中的偏折将随频率减小而增大;而因引力波引起的频移起伏将变小。但是这两种情况下的改变量的数量级都很小,因此得出结论:在目前的实验条件下,对于检验光的真空色散效应时,引力场造成的影响是完全可以忽略的。