中国科学家算出光子质量,本文主要内容关键词为:光子论文,中国科学家论文,质量论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在一个山洞里,华中科技大学的科学家罗俊和他的同事们根据一项科学实验的结果推断,在任何情况下,光子的质量都不会超过10的负54次方千克.美国最新出版的《物理学评论快报》刊文说,这一结果是此前已知的光子质量上限的1/20.
光于是传送光线的粒子.大部分物理学家都认为光子是没有质量的.经典电磁理论是禁止光子具有任何质量的.如果这一理论不再适用,其产生的后果将是根本性的,例如,光速将随波长的改变而变化,并且光波将像声波一样能够产生纵向振动.
在国家自然科学基金的支持下,罗俊和他的同事们在一个山洞里完成了“用精密扭秤检验光子静止质量的上限”的研究——通过实验在宇宙磁势造成的影响中寻找光子质量的痕迹。前者是由星系以及星系团的磁场产生的,如果光子具有质量,这种宇宙势将与一组仪器产生的磁场相互影响,这组仪器将通电金属丝缠绕在一个悬浮的铁环上,并且缠绕的金属丝的扭矩非常小.由于宇宙势的方位是未知的,因此不论它来自哪个方向,研究人员只需将仪器旋转就能确保他们可以接收到信号.为了减少周围环境的磁干扰,研究人员在一个山洞中进行了这项实验.
实验的结果是零,在这组仪器上,他们未能探测到任何扭矩的变化.根据他们这项实验的灵敏度推断,光子的质量必定小于10的负54次方千克,或者说是一个电子质量的1/1024.
10的负54次方千克究竟有多重?中科院高能物理所的专家在接受记者采访时说.一纳米是10的负9次方米,相当于10亿分之一米,而10的负54次方已经是无法想象的小,接近于零.经典电磁理论已相当成熟,这项实验算不上重大成果.