|
解释一下在目前的物理学体系中的光子静止质量的概念。 1.能量-动量守恒定律目前认为是普遍成立的,特别是能量动量的传递必定是以流的方式从边界传入,不能无中生有(在广义相对论中,后半部分有一些问题,但是不影响下面的东西)。 2.利用能量动量守恒定律可以确定碰撞实验中的各种粒子的能量动量。按照相对论,这个关系是E^2 =p^2 c^2+m^2 c^4,m是静止质量,这个式子对一切已知静止质量不为0的粒子成立,有理由认为这是自然界的基本规律。 3.对于光子,利用散射实验以及理论分析都不难得出光子的能量动量关系式是E=pc,这个式子意味着在(2)中的公式必须取m=0,因此说光子的静止质量为0。 4.在量子场论中,光子作为传递电磁相互作用的媒介粒子存在,而从场论中知道一个有静止质量m的媒介粒子的势函数应该为Exp(-k m r)/r,而静电势是1/r,因此应该有m=0。 5.不存在光子静止的系统,也没有测量光子静止质量的天平。 6.光子静止质量为0的含义就是并且仅仅是(3)和(4),另一个说法是电磁场是未破缺的规范场。 7.同(4),一般说引力子的静止质量是0。
|