Отступление о массе фотона
Очень поучительно в связи с этим рассмотреть вопрос о массе фотона. Если бы фотон имел массу
то в силу сохранения электромагнитного тока амплитуды всех физических процессов не содержали бы членов типа
(где
— частота фотона), которые стремятся к бесконечности при
а содержали
лишь поправки типа
стремящиеся к нулю в пределе
Таким образом, при сохранении тока существует непрерывный переход к пределу нулевой массы. Отличная от нуля масса фотона; могла бы проявиться в ряде явлений.
Если
то поле магнитного диполя
приобретает дополнительный множитель, содержащий юкавскую экспоненту:
Исходя из того, что поле Земли простирается вплоть до расстояний 10 км, Шредингер заключил, что комптоновская длина волны фотона
Полеты спутников увеличили этот предел до 30000 км, а измерения магнитного поля Юпитера с помощью ракет подняли эту величину еще на порядок.
Масса фотона должна была бы изменить и кулоиовский потенциал:
В результате внутри заряженной сферы поле будет отлично
нуля. Поиски такого поля проводились Плимптоном и Лоутоном, которые измеряли разность потенциалов двух концентрических, сфер с радиусами
см и
см. При потенциале
было получено
Легко показать, что
Отсюда следует граница более низкая, чем приведенная выше а именно, 10 км.
Наилучшее ограничение на массу фотона
см) дают наблюдения галактических магнитных полей.
Но вернемся теперь к промежуточным векторным бозоиам.