الضوء أصبح أخفّ: حدّ جديد لكتلة الفوتون ⚡ экспресс
التحقق من انعدام كتلة الفوتون مهمة أساسية في الفيزياء. توفر الانفجارات الراديوية السريعة (FRB) ذات قياس التشتت المعروف فرصة فريدة لتقييد كتلة السكون للفوتون. تم اقتراح توزيع محسّن لمساهمة الغاز خارج المجري في التشتت، ويتوافق جيدًا مع بيانات النماذج. وباستخدامه، تم الحصول على قيود على كتلة الفوتون في إطار ثلاثة نماذج كونية: ΛCDM، و wCDM، و w₀wₐCDM (الأخير مفضل وفقًا لبيانات DESI). الحدود العليا بمستوى 1σ: 4.83×10⁻⁵¹ كجم، و 4.71×10⁻⁵¹ كجم، و 4.86×10⁻⁵¹ كجم — وهي الأشد من بين ما تم الحصول عليه من FRB. يؤثر اختيار النموذج بشكل ضعيف على النتيجة، مما يؤكد موثوقية FRB كأداة ويشهد على انعدام كتلة الفوتون.
التدفقات الراديوية السريعة هي ومضات كونية ساطعة، تُشبه إشارة البدء، فتطلق سباقًا للموجات الراديوية عبر الكون. استخدمها الفلكيون للتحقق مما إذا كان للفوتون - جسيم الضوء - كتلة. لو كانت الكتلة موجودة، لاعتمدت سرعة الضوء على لونه: الأشعة الزرقاء، مثل متسابقين أثقل، أن تتأخر عن الحمراء. لكن الأرصاد تُظهر أن أي تأخير يُفسَّر كليًا بمقاومة الهيدروجين بين المجرات - غاز مخفف يبطئ الموجات قليلاً فحسب.
أخذ العلماء في الحسبان سيناريوهات مختلفة لـ تمدد الكون، بما في ذلك تأثير الطاقة المظلمة، ووضعوا حدًا جديدًا للكتلة: الفوتون أخف من 5×10⁻⁵¹ كغ. هذا أقل بمليارات المرات من كتلة أخف جسيم معروف. الدقة مذهلة: الضوء الأزرق البعيد كان سيسبق الأحمر بثانية واحدة فقط - وكان من الممكن رصد هذا التحول الضئيل، لكنه غير موجود.
النتيجة تعزز أساس الفيزياء الذي وضعه ألبرت أينشتاين: الضوء يبقى أسرع متسابق دون كتلة.
🎯 لو كان للفوتون هذه الكتلة، لتأخر الشعاع الأزرق عن خط النهاية على مسافة مجرة المرأة المسلسلة بجزء من تريليون من الثانية.