阚学敏

(中国科学院广州地球化学研究所，广东广州 510640)

**本文把质量定义为不变量,不使用“静质量”这一术语.

光子的质量与真空中光速的色散

阚学敏*

(中国科学院广州地球化学研究所，广东广州 510640)

若光子是有质量的重光子，它的频率有一确定的最小值，光速则有一个确定的下限，仅低于极限速度c约10%.与介质中光速的色散不同，由光子质量引起的色散几乎全部集中发生在最小频率附近狭窄的频率范围内，高于长波无线电频率的电磁波的速度都是饱和的，即等于极限速度c.因此，“光速等于常数c”的测量结果以及康普顿散射实验，都不表明光子的质量必然为零.静电场的传播速度应该等于光速的下限，后者则是光速色散的标志，所以，测量静电场的传播速度等同于观察光速的色散，有助于判断光子是否有质量.

光子的最小频率； 光速的下限； 光速的饱和； 康普顿散射

经典的电磁场方程(麦克斯韦方程)隐含着光子质量为零的假设，电磁波的传播速度(即光速，指真空中，下同)是一个常数，色散为零.把光子视为有质量的粒子，即重光子，对麦克斯韦方程进行修正，可得到重电磁方程(Proca方程)[1-3]，这时光速与频率有关，应该有色散.但测量结果表明，光速等于常数c，没有色散，因此，“光子的质量等于零”已经写入了物理学的教科书.该结论存在可质疑之处，例如，对光速的精确测量都仅仅是在无线电超短波段和光学波段等较高频范围内完成的[4].在重……