光速的色散效應(yīng)與光子質(zhì)量問題的研究.pdf

1、麥克斯韋的經(jīng)典電磁場(chǎng)理論和愛因斯坦的狹義相對(duì)論都認(rèn)為光在真空中以恒定的速度傳播，這要求光子的靜止質(zhì)量必須等于零。然而，從理論上，人們既不能肯定也不能否定光子具有非零的靜止質(zhì)量，因此只有通過大量的實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)光子的靜止質(zhì)量到底是否為零。 在人們檢驗(yàn)光子靜止質(zhì)量上限的實(shí)驗(yàn)中，與光子靜止質(zhì)量有關(guān)的色散效應(yīng)具有幾種不同的形式，例如真空中光速的色散、等離子體的色散和磁流體力學(xué)波的色散等。本文從Proca方程組出發(fā)，推導(dǎo)出光在各種不同的介質(zhì)（

2、真空中、絕緣介質(zhì)中以及等離子體）中的一般的色散關(guān)系式，還分析了等離子體中磁流體力學(xué)波的效應(yīng)。然后根據(jù)近年來有關(guān)γ暴和脈沖星的觀測(cè)結(jié)果，給出光子靜止質(zhì)量上限，最低的上限為 g，比Schaefer利用相同的方法給出的光子靜止質(zhì)量上限改進(jìn)了50倍。 我們還介紹了檢驗(yàn)狹義相對(duì)論運(yùn)動(dòng)學(xué)效應(yīng)的理論和主要的實(shí)驗(yàn)類型。假設(shè)光子具有非零的靜止質(zhì)量，并加以適當(dāng)?shù)睦碚摲治?，將近年來檢驗(yàn)光速不變?cè)淼膶?shí)驗(yàn)結(jié)果考慮為非零光子靜止質(zhì)量的效應(yīng)，從而提出一種新