Свет оказался ещё легче: новый предел массы фотона экспресс
Быстрые радиовсплески — это яркие космические вспышки, которые, подобно стартовому сигналу, запускают гонку радиоволн через Вселенную. Астрономы использовали их, чтобы проверить, обладает ли массой фотон — частица света. Если бы масса существовала, то скорость света зависела бы от его цвета: синие лучи, как более тяжёлые бегуны, отставали бы от красных. Но наблюдения показывают, что любая задержка полностью объясняется сопротивлением межгалактического водорода — разреженного газа, который лишь слегка тормозит волны.
Учёные учли разные сценарии расширения Вселенной, включая влияние тёмной энергии, и установили новый предел массы: фотон легче 5×10⁻⁵¹ кг. Это в миллиарды раз меньше массы самой лёгкой известной частицы. Потрясает точность: далёкий синий свет опережал бы красный всего на секунду — и этот крошечный сдвиг уже был бы замечен, но его нет.
Результат укрепляет основу физики, заложенную Альбертом Эйнштейном: свет по-прежнему остаётся самым быстрым и безмассовым гонщиком.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2511.14163
The assumption that photons are massless is a foundational postulate of modern physics, yet it remains subject to experimental verification. Fast radio bursts (FRBs), with their cosmological distances and precisely measured dispersion, offer an excellent laboratory for testing this hypothesis. In this work, we propose an improved distribution function for the dispersion measure arising from extragalactic gas and demonstrate that it provides an excellent fit to mock data. We then apply this distribution to constrain the photon rest mass under the $$\Lambda$$CDM, $$w$$CDM, and $$w_{0}w_{a}$$CDM cosmological models, the last of which is favored by recent DESI baryon acoustic oscillation observations. The corresponding 1$$\sigma$$ upper limits on the photon mass are found to be $$4.83\times10^{-51}\,\mathrm{kg}$$, $$4.71\times10^{-51}\,\mathrm{kg}$$, and $$4.86\times10^{-51}\,\mathrm{kg}$$, respectively, which are the most stringent constraints derived from FRBs to date. These results indicate that the choice of cosmological model has only a minor impact on photon-mass bounds, demonstrate that FRBs provide robust and reliable constraints, and offer strong empirical support for the massless nature of the photon.
Если бы фотон обладал такой массой, то на дистанции до галактики Андромеды синий луч опоздал бы к финишу на триллионную долю секунды.