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光的粒子能有多重?科学家们找到了谜底

发布日期:2024-06-23 23:00    点击次数:148

咱们对光的质地有了新的上限。

根据对分布在星河系中的脉冲恒星和来自其他星系的奥密无线电信号的测量,一种被称为光子的光粒子的分量不可能擢升9.52 × 10-46千克。

天然这是一个很小的极限,但发现光有质地,将极地面影响咱们对周围天地的深刻,以及咱们对物理学的深刻。

光子频繁被容貌为无质地的粒子。这些闹翻的能量以恒定的速率穿落伍空,在真空中无法加快或减慢。这个恒定的速率意味着莫得质地,况兼莫得相背的把柄。

关联词,咱们并不行完全笃定光子是无质地的。

非零质地会产生深远的影响。它将与爱因斯坦的狭义相对论和麦克斯韦的电磁表面相矛盾,可能会导致新的物理学,并可能修起一些对于天地的紧要问题(尽管在这个经由中会提议更多的问题)。

如若光子如实有质地,那么它必须罕见小,才不会对天地的出现产生紧要影响,这意味着咱们莫得成功测量它的用具。

但是,咱们不错通过波折测量来得到这个假定质地的上限,这恰是一组天体裁家所作念的。

来自四川理工大学、中国科学院和南京大学的一个团队,分析了帕克斯脉冲星定时阵列相聚的数据和来自多个开始的快速射电暴数据,以笃定光的质地可能有多大。

脉冲星定时阵列是一组射电千里镜天线,用于监测中子星,中子星在极其精准的毫秒脉冲星上发出脉冲电磁放射束。快速射电暴是在广袤的星系间空间中探伤到的开始未知的极其强大的光爆发。

接头东说念主员查验的特质被称为色散测量,这是脉冲星和快速射电暴的要道属性之一。它指的是咱们和光源之间的解放电子散射了几许邃密脉冲的射电光束。

如若光子有质地,它们在等离子体填充的非真空空间中的传播,股票高杠杆配资将受到等离子体质地息争放电子的影响。这将导致与光子质地成正比的蔓延时辰。

脉冲星定时阵列寻找脉冲星脉冲相对于相互的定时蔓延。罕见是在超宽带宽内,色散效应不错被最小化,这使得接头东说念主员不错计较出假定的光子质地不错孝敬几许蔓延。

同期,对来自快速射电暴的信号进行去色散,也能揭示出与光子质地成正比的蔓延。

通过仔细接头这些数据,该团队巧合得出9.52 × 10-46千克的上限(或者,在等效劳量中,5.34 × 10-10电子伏特c-2)。注释,这并不虞味着光子有质地;它仅仅意味着咱们有了一个新的范围,如若它存在,质地可能会下落。

“这是第一次,”作家写说念,“当光子在等离子体介质中传播时,非零光子质地和等离子体介质之间的相互作用被洽商和计较。”

这比2023年发表的测量效果低不了几许,但这是一种改良。这意味着科学家们在接头假念念光子质地的影响时,有了一个更精准的操作范畴。

天体裁家说天宇优配,这项接头还走漏了对高精度射电千里镜的需求。咱们不太可能在短时辰内测量出光子的分量,但执续得回高质地的数据将使咱们巧合进一步消弱测量范畴,并由此对咱们周围的天地产生潜在影响。