光子的靜止引力質(zhì)量問題(已修改)
2025-04-05 07:24 本頁面
【正文】 四、光子的靜止引力質(zhì)量問題康德的認(rèn)識論指出：人不能認(rèn)知不合乎自己思維模式的知識。這也就是Einstein所說的“現(xiàn)象與理論之間沒有邏輯橋梁”。場開始是作為表述粒子間傳遞作用力的方式而提出的。為了幫助人們形象地理解電力和磁力現(xiàn)象，在一百多年前，法拉第和麥克斯韋想象出場的概念。此后物理學(xué)家們一直認(rèn)為那些力線本質(zhì)上是虛構(gòu)的，只是為幫助人們更好地理解自然定律的一種手段。但時至今日,越來越多的物理學(xué)家相信,這些場可能是客觀存在的,并具有重大的物理意義。Einstein根據(jù)相對論首先提出：圍繞在物體或粒子周圍空間的各式各樣的場應(yīng)被認(rèn)為是一種實在的東西。靜止電荷周圍的空間存在著一種特殊的物質(zhì)稱為電場。在高壓輸電線附近存在著環(huán)繞電線的磁力線和強大的電場，這樣的環(huán)形磁力線和電場順著輸電線由發(fā)電站延伸到變壓器。靜電荷周圍空間存在的靜電場被認(rèn)為是由不能被探測到但卻圍繞在電荷周圍空間的虛光子構(gòu)成的,電荷間的相互作用力是因為電荷間相互交換虛光子造成的。W??G?V羅瑟在他著的《相對論導(dǎo)論》第236頁寫道：Einstein“有時說，光子靜止質(zhì)量為零。由于光子以光速行進(jìn)，不可能找到光子的靜止慣性系，所以靜止質(zhì)量一詞嚴(yán)格說來是不適用于光子的?！?Einstein在他的《相對論的意義》的著作里的哲學(xué)概括：“我們的物理世界是由實體和場構(gòu)成的。也就是說，光是場，不是實體?！?在一份紀(jì)念蘭姆90歲誕辰兼討論光的本質(zhì)的專集上，量子光學(xué)專家Zajonc說：我們對光量子的無知與Einstein當(dāng)年的情況差不多。Coulomb,s law與光子靜止引力質(zhì)量mγ是否為零有密切的關(guān)系。mγ是有限的非零值還是等于0，有本質(zhì)的區(qū)別，并且會給物理學(xué)帶來一系列原則問題。 如果mγ≠0，那么：，使電動力學(xué)的一些基本性質(zhì)失去了依據(jù)；；；；，即不同頻率的光波在真空中的傳播速度不同，真空光速不變性原理遭到了質(zhì)疑；，平方反比律應(yīng)有偏差， 即f∝r （2177。δ），δ≠0……長期以來，人們就試圖利用各種電磁學(xué)現(xiàn)象檢驗麥克斯韋電磁理論的正確性，檢驗光子靜質(zhì)量是否為零。這些實驗也是對真空光速不變原理的一種檢驗。迄今對光子靜質(zhì)量所進(jìn)行的各種檢驗都是以重電磁理論(Proca方程)為基礎(chǔ)的。假設(shè)洛侖茲不變性成立，放棄相角規(guī)范(U(r)規(guī)范)不變性，從而對麥克斯韋方程進(jìn)行修改，再附加上與光子靜質(zhì)量有關(guān)的項，就得到所謂的Proca方程。在這種情況下，洛侖茲變換中的常數(shù)c已不再代表通常意義下的光速，而只是一個具有速度量綱的普適常數(shù)。歷史上，德布羅意曾提出光子具有靜止質(zhì)量的設(shè)想，薛定諤在試圖統(tǒng)一電磁與引力時也曾對有限光子質(zhì)量感興趣。應(yīng)當(dāng)指出，光子具有靜止質(zhì)量將導(dǎo)致一個嚴(yán)重的后果，那就是目前最成功的量子電動力學(xué)將是不可重正
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