光子的寿命是多长?

作者:小菜 更新时间:2024-08-29 点击数:
简介:光子的寿命是多长?

【千问解读】

在整个宇宙中,光子的寿命是多少?

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通常情况下,光子——光量子或其他电磁辐射被认为其质量为零。

但是有些理论允许光子具有较小的静止质量,而其结果之一则是光子会随后衰减为较轻的基本粒子。

因此,如果这种衰变可能发生,那么光子寿命的极限是多少?这是一位德国物理学家所提出的问题,他计算出,在光子的参考系下,光子寿命的下限为三年。

而这在我们的参考系中意味着约十亿(1018)年。

关于质量的问题

光子的寿命有限,因此质量有限,这一点是很难想象的。

确实,看着遥远的宇宙天体,天文学家通常会探测到拥有数十亿年的年纪的光子。

但是一些理论认为,光子的静止质量可能不为零,尽管很小——由于电场和磁场的影响,光子质量的上限被限制在10 –18 eV或10 –54 kg。

而且由于这尽管很小的质量,光子可能会衰减为其他更轻的基本粒子,例如一对最轻的中微子和反中微子,或者 甚至是目前未知且超出粒子物理学标准模型的粒子

现在,在德国海德堡,马克斯·普朗克核物理研究所Max Planck Institute for Nuclear Physics)的朱利安埃克(Julian Heeck),已经把目光转向宇宙观测,寻找光子衰减的迹象物理评论快报(Phys. Rev. Lett.)。

他研究了宇宙微波背景辐射(CMB),这是大爆炸的残余,形成于宇宙非常年轻——只有38万岁的时候。

背景光

在此之前,物质和辐射之间存在内在联系。

但是,当宇宙经历了一段被称为“暴涨”的极端增长时期并膨胀时,由电子和光原子核组成的热等离子体冷却到足以形成中性原子。

物质与辐射的这种“解除耦合”突然允许光子在宇宙中自由行进。

随着时间的推移,它们的波长随着宇宙的膨胀而被拉长,在光谱的微波区域中留下微弱的辐射光——发射出一种均匀的黑体热能,如今我们可以沿着每个方向都检测到。

自从CMB首次被发现以来,已经有100多个实验对它进行了研究,包括美国宇航局的宇宙背景探测器(COBE)卫星,其威尔金森微波各向异性探测器(WMAP),以及欧洲航天局的普朗克任务,所有这些都对这种辐射进行了越来越精确的测量。

实际上,CMB光谱是自然界中测量最精确的黑体光谱。

长寿命

埃克使用此光谱作为计算的约束条件——他使用了来自COBE任务的极其准确的数据,并将其与他计算出的光谱(包括光子衰减)进行了比较。

如果光子具有质量并且正在衰变为更轻的粒子,则CMB中的光子的数量密度应随光子的运动而减小。

但这反过来又意味着,CMB光谱将不再符合我们所观察到的近乎完美的热曲线。

Heeck解释说,由于CMB几乎是一个完美的黑体,在宇宙存在的138亿年中,几乎没有光子(如果有的话)会衰减,因此CMB的测量会限制光子的寿命。

结合质量约束条件和CMB约束条件,埃克计算出光子在其自身静止框架内的寿命为三年。

但是,当这些质量很小的光子以接近光速的速度运动时,时间膨胀因素必须被考虑进去,由此才能在我们的可见光参照系中计算其寿命——计算得出的时间为1018年或10 亿亿年。

在新的研究可以进一步探究早期宇宙之前,提高这个极限可能是困难的。

作者: physicsworld

FY: 菲奥娜叫

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高考420分能上徐州医科大学吗?请看历年录取分数线

420分可以读徐州医科大学吗?答案是,高考420分在全国1个省份可以被徐州医科大学给录取。

根据圆梦志愿提供的徐州医科大学在全国各省最低录取分数线可知,徐州医科大学2024年收分在420分及以下的省份有:新疆。

例如:徐州医科大学在新疆理科本科二批2024年的最低分是388分,比420分低32分。

一、420分能上徐州医科大学吗?答案是:420分能上徐州医科大学。

以下这些普通高考省份,420分可以上徐州医科大学。

招生省份科目批次2024分数新疆理科本科二批388徐州医科大学在新疆的录取分数为388分。

2025年高考成绩为420分的同学,比徐州医科大学在新疆2024年的最低分,要高出32分。

二、高考420分能上徐州医科大学吗?答案是:在以下这些省份,高考420分不能上徐州医科大学。

普通高考省份理科青海、陕西、河南、山西、四川等地的高考生,理科420分不能上徐州医科大学。

下表列出了徐州医科大学在这些省2024年的理科最低分,经统计后发现,高考420分的同学距徐州医科大学还差63分~153分。

省份批次2024分数差值青海本科一段H段48363陕西本科二批50888河南本科一批528108山西本科一批B564144四川本科一批5731533+1+2新高考省份首选物理在江苏、湖南、湖北、福建等地,高考420分首选物理的考生,距离徐州医科大学还差99分~170分。

下面是徐州医科大学在这些省2024年物理类的具体收分情况。

省份批次选科2024分数差值江苏本科批化51999江苏本科批不限522102江苏本科批化534114江苏本科批不限543123江苏本科批化544124江苏本科批化553133江苏本科批化562142湖南本科批化562142江苏本科批化584164湖北本科批化586166福建本科批化590170首选历史在江苏等地,高考420分首选历史的考生,距离徐州医科大学还差101分~123分。

下面是徐州医科大学在这些省2024年历史类的具体收分情况。

省份批次选科2024分数差值江苏本科批不限521101江苏本科批不限5431233+3新高考省份在上海、山东、浙江、北京等地,徐州医科大学2024年的最低分如下表。

高考420分的同学,还要提升111分~173分,才有机会考上徐州医科大学。

省份批次选科2024分数差值上海本科批物+化531111山东一段不限557137浙江一段不限573153北京本科批物+化593173

2025绵竹中专排名

2025绵竹中专排名说明:如何选择适合的学校随着2025年中考的临近,许多初中毕业生和家长在选择中专学校时感到迷茫。

特别是绵竹地区的中专学校,数量众多,学校的教学质量和发展前景也有差异。

今天,我们就来为大家分析2025年绵竹中专的排名情况,为初三的学生们提供一些参考意见。

什么是中专?为什么选择中专重要?中专是中等专业学校的简称,它主要培养各类技术型人才,学制通常为三年。

对于许多初中毕业生来说,中专是进入社会和行业的第一步。

相比普通高中,中专在实践性和职业技能培训方面更有优势。

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2025绵竹中专排名的核心要素在选择绵竹的中专学校时,家长和学生们通常会关注学校的教学质量、师资力量、就业率、学校设施等方面。

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排名靠前的学校通常会拥有一支经验丰富的师资队伍,并且能够提供先进的教学设备和完善的实习机会。

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就业前景:中专生的职业之路家长和学生选择中专学校时,往往会关注毕业后的就业问题。

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2025年,随着社会对技术人才需求的不断增加,选择一所就业导向性强的学校,能够大大提升学生的就业竞争力。

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如何根据个人兴趣选择学校专业每个学生的兴趣和特长不同,因此选择学校时,要结合个人的兴趣爱好和职业规划。

比如,有些学生对计算机技术有浓厚兴趣,那么选择一所具有计算机专业的学校将是一个不错的选择;而有些学生更倾向于动手操作和实际应用,选择机械、电子类的专业会更合适。

因此,在选择学校时,不仅要关注学校的整体排名,也要深入了解学校所开设的专业及其发展前景。

了解学校的优势专业,选对合适的专业,能让学生在未来的职业道路上更有竞争力。

2025年绵竹中专排名的发布,将为广大初中毕业生和家长提供有价值的参考信息。

在选择学校时,除了关注学校的排名,还应综合考虑学校的师资力量、专业设置和就业资源等因素。

只有选择一所适合自己的学校,才能为未来的发展奠定坚实的基础。

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