科学探讨:光子的寿命有多长?会消亡吗?(3)

2022-01-04 11:00     互联网

与10,000,000,000,000,000,000年相比,宇宙只有13,800,000,000年的历史。这个巨大的数字差距意味着,无论如何,光子永远存在。

光的波粒二象性

如前面所述,为了得到这个数字,希克需要知道光子静止质量的上限是多少。在之前的分析中,希克限制其为10-18电子伏特(10-54公斤)。之后,希克利用自然界中最精确的黑体光谱宇宙微波背景辐射(CMB)光谱来完成他的研究。如果光子确实有质量,并且可以衰变为较轻的粒子,那么随着光子的移动,CMB中光子的数量密度应该会减少。

在上述质量与CMB的组合约束下,希克的分析表明,可见波长光子至少在1018年内是稳定的。

光子是一种基本粒子。它是电磁场的量子,包括光和无线电波等电磁辐射,以及电磁力的载体(甚至通过虚拟粒子静止)。光子的不变质量为零,它在真空中总是以光速运动。

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