我国科学家确定光子质量的上限
把光子通常看作是没有质量的粒子, 此假设是依据麦克斯韦电磁理论跟爱因斯坦的狭义相对论的。可是, 要是光子有着并非零的质量,那会对现有的物理理论造成深远的影响。
在最新的研究里头光子说物理学家, 中国科学院新疆天文台脉冲星团组的周霞研究员参与其中, 并和合作者一道, 首次推导出了非零质量光子在等离子体里的传播色散关系, 借助超宽带也就是UWB接收机采集而来的脉冲星测时数据, 以及快速射电暴即FRBs数据, 确定了光子质量的严格上限是9.52 × 10^-46 kg, 也就是5.34 × 10^-10 eV c^-2, 这项研究第一次从理论层面推导出了非零质量光子在等离子体中的传播特性, 为验证光子质量提供了全新的方法, 相关成果业已发表在了《天体物理学杂志》(The?965:38,2024)。
研究团队借助帕克斯脉冲星测时阵列, 也就是PPTA的高精度测时数据, 以及快速射电暴或者说FRBs的消色散脉冲数据, 经由UWB接收机所覆盖的宽频率范围, 提升了信号的信噪比, 还有色散测量的准确性。高时间分辨率的UWB技术, 让信号到达时间的确定更为精确, 切实减少了星际介质引发的色散效应。此项研究,不仅展现了高精度射电望远镜及先进设备于天文学研究里的关键作用光子说物理学家, 还为未来的研究提供了重要的基础。随着大口径射电望远镜不断发展建设, 随着UWB接收机被广泛应用, 对光子质量的测试会变得越发深入且精确,这些研究有利于进一步去理解光子的本质钓鱼网, 有利于揭示宇宙的基本规律。
该论文的作者涵盖了, 来自四川轻化工大学的王榆斌博士, 还有新疆天文台的周霞研究员, 以及阿布都沙塔尔·库尔班博士, 另外还包括南京大学的王发印教授。