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2008-09-28 16:42:48

•   大部分物理学家都认为传送光线的粒子——光子是没有质量的。
  认为一个静止的物体，其全部的能量都包含在静止的质量中。一旦运动，就要产生动能。由于质量和能量等价，运动中所具有的能量应加到质量上，也就是说，运动的物体的质量会增加。当物体的运动速度远低于光速时，增加的质量微乎其微，如速度达到光速的0。
    1时，质量只增加0。5％。但随着速度接近光速，其增加的质量就显著了。如速度达到光速的0。9时，其质量增加了一倍多。这时，物体继续加速就需要更多的能量。当速度趋近光速时，质量随着速度的增加而直线上升，速度无限接近光速时，质量趋向于无限大，需要无限多的能量。
    因此，任何物体的运动速度不可能达到光速，只有质量为零的粒子才可以以光速运动，如光子。
  他们希望这一观点能够被实验所证明。在2月28日出版的《物理学评论快报》(Physicak Review Letters)上，一项由中国科学家完成的新的实验表明，在任何情况下，光子的质量都不会超过10-48千克，这一结果是之前已知的光子质量上限的1/20。
     
  科学家戏言，这如同一场赌注高昂的比赛。经典电磁理论是禁止光子具有任何质量的。如果这一理论不再适用，那么其产生的后果将是根本性的——例如，光速将随波长的改变而变化，并且光波将像声波一样能够产生纵向振动。 
  这项有关光子质量的实验是由中国武汉华中科技大学教授罗俊及其同事共同完成的。
    在国家自然科学基金的支持下，他们进行的“用精密扭秤检验光子静止质量的上限”的研究，通过实验在宇宙磁势造成的影响中寻找光子质量的痕迹，前者是由星系以及星系团的磁场产生的。如果光子具有质量，这种宇宙势将与一组仪器产生的磁场相互影响，这组仪器将通电金属丝缠绕在一个悬浮的铁环上，并且缠绕的金属丝的扭矩非常小。
    由于宇宙势的方位是未知的，因此不论它来自哪个方向，研究人员只需将仪器旋转就能确保他们可以接收到信号。为了减少周围环境的磁干扰，研究人员在一个山洞中进行了这项实验。实验的结果是零，在这组仪器上，他们未能探测到任何扭矩的变化。根据他们这项实验的灵敏度推断，光子的质量必定小于10-48千克，或者说是一个电子质量的1/1024。
     
  美国麦迪逊威斯康星大学的物理学家Rod Lakes指出，大部分物理学者都不指望能够产生其它的结果。他在5年前进行过类似的、灵敏度较低的实验。但是这一有关光子质量的基本结果仍然不断激励他们去从事如此艰难的实验。他说：“你决不能肯定地说什么东西绝对就是零。
    那一点却可以跟极限靠得很近”。罗俊就表示，研究小组下一步打算把实验的灵敏度推向一个新的高度。 。

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  2008-09-28 16:42:48

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