在最近發(fā)表的一篇研究論文中，阿爾托大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，在透明介質(zhì)中，每個光子都是伴隨著原子質(zhì)量密度波的。光子的光力使介質(zhì)中的原子產(chǎn)生運(yùn)動，在硅基的情況下，它們可攜帶光的總動量的92%。 V2@(BliP  
hjk]?MC  
^"vmIC.h  
這一新的研究發(fā)現(xiàn)解決了光的百年來的動力學(xué)悖論。在文獻(xiàn)中，透明介質(zhì)中存在著兩種不同的光動量值。通常，這些值相差十倍，這種差異稱為光的動量佯謬。動量值的差異是由于忽略光脈沖運(yùn)動的原子動量引起的。  :fy,%su  
VAyAXN~  
為了解決這種動量佯謬，研究人員證明了狹義相對論需要一個額外的原子密度與光子傳播情形。在相關(guān)經(jīng)典的計算機(jī)模擬中，他們利用光學(xué)力場和牛頓的第二定律表明，增加原子質(zhì)量密度是通過光脈沖在介質(zhì)中傳播而形成的。 HTMo.hr
  
c*"P+  
質(zhì)量轉(zhuǎn)移導(dǎo)致光的總動量分裂成兩個分量。動量場等于亞伯拉罕動量，而總動量，也包括由光力驅(qū)動的原子動量，這等于閔可夫斯基動量。 ,lFzL3'_0x  
@$$J}~{  
“由于我們的工作是基于理論和計算的，所以在它成為透明介質(zhì)中光的標(biāo)準(zhǔn)模型之前，它必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。測量光脈沖的總動量是不夠的，還必須測量傳輸?shù)脑�子質(zhì)量。而使用目前的干涉和顯微技術(shù)和普通的光子材料是可行的，”研究人員Mikko Partanen說。 > #9 a&O  
d& v 7l  
在星際研究中的潛在應(yīng)用 4Sdj#w  
/;21?o  
研究人員正在研究原子光學(xué)領(lǐng)域的這種新理論所預(yù)測的沖擊波，在光學(xué)應(yīng)用中的應(yīng)用。然而，這一理論不僅適用于透明液體和固體，也適用于稀釋的星際氣體。通過一個簡單的運(yùn)動學(xué)原理，可以證明由這種傳質(zhì)效應(yīng)引起的能量損失變成了與光子能量和光子傳播距離成正比的稀薄星際氣體。 t0P_$+w.>  
PG|Zu3[  
“我們將進(jìn)一步進(jìn)行星際氣體密度、等離子體特性和溫度的實(shí)際參數(shù)的進(jìn)一步的模擬仿真。目前，哈勃定律是由遙遠(yuǎn)恒星的多普勒頻移來解釋的。這有力地支持了宇宙膨脹的假設(shè)。在光的質(zhì)量極化理論中，當(dāng)紅移特性自動與恒星到觀察者的距離成正比變化時，這種假設(shè)就不再需要，”Jukka Tulkki教授解釋道。 _25PyG  
Ip8:~Fl]  
原文來源：https://phys.org/news/2017-06-atomic-mass-photon-momentum-paradox.html，實(shí)驗(yàn)幫譯。