光子真是简单的无质量粒子吗?——光子概念再剖析 |
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引用本文: | 汪克林, 曹则贤. 光子真是简单的无质量粒子吗?——光子概念再剖析[J]. 物理, 2019, 48(11): 726-732. DOI: 10.7693/wl20191104 |
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作者姓名: | 汪克林 曹则贤 |
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作者单位: | (1 中国科学技术大学近代物理系 合肥 230026);(2 中国科学院物理研究所 北京 100190) |
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摘 要: | 在近代物理文献中,光子常常作为无质量粒子被提及。然而,光子同有质量粒子行为上有本质上的不同,从有质量粒子的物理学简单地令m=0不可能得到任何光子物理。光(子)的能量—动量色散关系,速度之参照框架的(非)依赖(性),自旋与自旋投影等基本物理性质都完全不同于有质量粒子。光子与有质量粒子的玻色—爱因斯坦统计上的差别也不是粒子质量有无的问题。光子概念来自基于实验结果提出的光场之能量量子,光场量子化同有质量粒子能量的量子化采用了完全不同的方案。光场量子化是对不同光场模式直接引入产生和湮灭算符,不同模式的光场之间没有作用,谈论光子的位置没有意义,则光子的计数性——其与定域性有关——也就成了问题。严格考察关于光(子)性质的描述及其背后的物理图像,可作为进一步深入理解光(子)之本性的开始。
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关 键 词: | 光子 无质量粒子 量子化 位置算符 定域性 可计数性 |
收稿时间: | 2019-08-26 |
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