مبسّط

الضوء أصبح أخفّ: حدّ جديد لكتلة الفوتون ⚡ экспресс

Original: "Photon rest mass from localized fast radio bursts with improved distribution of dispersion measure from extragalactic gas"
· Yuchen Zhang, Yang Liu, Hongwei Yu, Puxun Wu
arXiv:2511.14163 · 2025-11-18 · CC BY 4.0 · ⏱ 1 دقيقة · Cosmology General Relativity
ساعدت التدفقات الراديوية السريعة في قياس الكتلة المحتملة لجسيمات الضوء بأعلى دقة.
الملخّص

الانفجارات الراديوية السريعة (FRB) هي نبضات كونية يتشتت إشعاعها في الوسط بين المجرات حسب ترددها. بعد تحسين نموذج توزيع التشتت الناتج عن الغاز، وضع العلماء حدًا أعلى قياسيًا لكتلة الفوتون: نحو 4.9×10⁻⁵¹ كجم (لنماذج ΛCDM، و wCDM، و w₀wₐCDM). وهذه أشد القيود التي تم الحصول عليها من FRB، وتعتمد بشكل ضعيف على اختيار النموذج الكوني. تؤكد النتيجة بشكل موثوق أن الضوء عديم الكتلة. ومن المثير للاهتمام أنه حتى هذه الكتلة الضئيلة كانت ستظهر في تأخر الإشارات الراديوية التي تسافر مليارات السنين.

الروابط في شبكة المعرفة 1

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

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.

العلماء
Emmy NoetherAlbert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeCharles-Augustin de Coulomb
الوسوم
النموذج القياسي سرعة الضوء توسع الكون الطاقة المظلمة الهيدروجين
قوانين
مبرهنة نويثرتكافؤ الكتلة والطاقةقانون كولوممعادلات فريدمانقانون هابلمعادلات ماكسويل
الأصل: arXiv:2511.14163 · CC BY 4.0 · bridge42worlds