"О МАССЕ ФОТОНА" и СТО

[Roll]

Здравствуйте.
Прочел статью Окуня "О МАССЕ ФОТОНА" (ufn.ru/ufn68/ufn68_5/Russian/r685i.pdf).
цитата
"Если бы масса фотона не равнялась нулю, то со специальной теорией
относительности ничего плохого не произошло бы; просто скорость,
входящая в преобразование Лоренца, была бы не скоростью света, а пре-
дельной скоростью с, к значению которой стремятся скорости всех тел,
когда их энергия становится много больше их массы."

Поясните пожалуйста, почему так ? Ведь преобразования Лоренца выводятся исходя из принципа постоянства скорости света и в них с - это именно скорость света по определению.

и

"Как уже говорилось выше, наличие у фотона массы привело бы
к тому, что скорость фотона в вакууме не была бы универсальной постоян-
ной, а зависела бы от его энергии, подобно тому как это имеет место для
других частиц с отличной от нуля массой."

разве это не противоречит постулату о постоянстве скорости света ?

[Munin]

Просто сейчас этот принцип называется принципом постоянства скорости света. А так он бы назывался принципом постоянства какой-то другой скорости, а свет движется медленнее этой скорости. $c$ - это по определению постоянная в СТО скорость (инвариантная), а то, что у нас случайно под рукой оказалось явление, имеющее именно эту скорость - то есть, свет - это историческая случайность.

[Roll]

Но ведь в опытах Физо и Майкельсона-Морли "обнаружилась" постоянство именно скорости света ? Разве нет ?
И вроде как согласно уравнениям Максвелла скорость распространения электромагнитных волн не зависит от наблюдателя.
И если допустить , что скорость света различна для разных энергий (частот) то разве не будет противоречия ?

[Munin]

Здесь речь о другом. Представьте себе другую Вселенную с другими законами физики. Вот если в ней скорость света меньше $c,$ а вся остальная физика остаётся такой же, как и у нас - то никаких проблем не возникает, теоретически всё стыкуется.

Разумеется, в такой другой Вселенной опыты Физо и Майкельсона-Морли показали бы другие результаты. Впрочем, нужно уточнить - при достаточно большой разнице скорости света и $c.$ А то, если они отличаются на очень малую долю, то это различие могло быть незамечено в пределах погрешностей этих опытов. Все опыты имеют какую-то погрешность, и никогда не могут дать ни одного числа или результата абсолютно точно.

[Sergey K]

изначально c - это максимальная скорость передачи взаимодействия. и лишь потом выяснили, что она равна скорости света

[DimaM]

Sergey K в сообщении #686501 писал(а):

изначально c - это максимальная скорость передачи взаимодействия. и лишь потом выяснили, что она равна скорости света

Не наоборот ли? Вроде, у с из уравнений Максвелла ноги растут.

[Sergey K]

Именно. и тогда про то, что скорость света максимальна ещё не знали)

[Roll]

С опытами Физо и Майкельсона-Морли понятно.
А вот с Максвеллом мне не ясно. Если я правильно понял согласно уравнениям Максвелла электромагнитная волна всегда движется со скоростью c. То есть скорость света не зависит от частоты и является максимально достижимой. Разве это не противоречит возможности не нулевой массы фотонов и соответственно разной скорости для разной энергии ?

[Sergey K]

Цитата:

Разве это не противоречит возможности не нулевой массы фотонов и соответственно разной скорости для разной энергии ?

опыты имеют определенную погрешность, и хоть уточняются избавится от нее не удастся никогда. так вот, в пределах погрешности все верно, можете спать спокойно. если же выяснится. что что-то не так, будут искать то, что делает это не так и уточнять, законы. вдруг там какой малоразмерный член есть?

впрочем, если я не прав пусть меня поправят Munin

[Roll]

Sergey K в сообщении #686811 писал(а):

Цитата:

Разве это не противоречит возможности не нулевой массы фотонов и соответственно разной скорости для разной энергии ?

опыты имеют определенную погрешность, и хоть уточняются избавится от нее не удастся никогда. так вот, в пределах погрешности все верно, можете спать спокойно. если же выяснится. что что-то не так, будут искать то, что делает это не так и уточнять, законы. вдруг там какой малоразмерный член есть?

впрочем, если я не прав пусть меня поправят Munin

С опытами как раз все понятно.

[Munin]

Roll в сообщении #686806 писал(а):

А вот с Максвеллом мне не ясно. Если я правильно понял согласно уравнениям Максвелла электромагнитная волна всегда движется со скоростью c. То есть скорость света не зависит от частоты и является максимально достижимой. Разве это не противоречит возможности не нулевой массы фотонов и соответственно разной скорости для разной энергии ?

Да, противоречит. Если у фотона была бы ненулевая масса, то уравнения Максвелла пришлось бы заменить на другие уравнения, немного отличающиеся. Они называются уравнения Прока (ударение на "а"). См., например,
http://en.wikipedia.org/wiki/Proca_action

[Roll]

Munin в сообщении #686836 писал(а):

Roll в сообщении #686806 писал(а):

А вот с Максвеллом мне не ясно. Если я правильно понял согласно уравнениям Максвелла электромагнитная волна всегда движется со скоростью c. То есть скорость света не зависит от частоты и является максимально достижимой. Разве это не противоречит возможности не нулевой массы фотонов и соответственно разной скорости для разной энергии ?

Да, противоречит. Если у фотона была бы ненулевая масса, то уравнения Максвелла пришлось бы заменить на другие уравнения, немного отличающиеся. Они называются уравнения Прока (ударение на "а"). См., например,
http://en.wikipedia.org/wiki/Proca_action

Спасибо за пояснения !
А почему факт противоречия ненулевой массы фотона и уравнений Максвелла не освещен в выше означенной книге Окуня ?
Как современная физика отвечает на вопрос о массе фотона ?

[Munin]

Roll в сообщении #687441 писал(а):

А почему факт противоречия ненулевой массы фотона и уравнений Максвелла не освещен в выше означенной книге Окуня ?

Это вообще просто подразумевается под словами "ненулевая масса фотона": если она ненулевая, то берутся не уравнения Максвелла, а уравнения Прока. Если Окунь об этом не упомянул, то просто рассчитывал на соответственную эрудицию аудитории.

Roll в сообщении #687441 писал(а):

Как современная физика отвечает на вопрос о массе фотона ?

Здесь есть два аспекта: теоретический и экспериментальный. Теоретически, довольно сомнительно, что масса фотона не нуль. Есть весомые аргументы, что она должна быть точно нуль. Но может быть, мы просто не до конца разобрались, и не нашли ещё такого варианта теории, в котором масса не нуль, и эти аргументы не работают.

Экспериментально, на массу фотона наложены очень сильные ограничения. Если она окажется не нуль, то будет самой маленькой среди масс элементарных частиц, намного меньше массы, например, нейтрино. Но надо понимать, что экспериментально нельзя получить точного окончательного значения какого-то числа - только с какой-то погрешностью. В том числе, и нуль с какой-то погрешностью, то есть только ненулевая граница сверху.

Надо ещё ссылку подкинуть, сейчас она у меня не под рукой.

[Antimunin]

Если масса фотона равна нулю, то откуда существует давление света?
Согласно закону сохранения импульса $m1V1=m2V2$, где $m1,V1$ масса и скорость тела, а $m2,V2$ скорость и масса фотона. Естесственно, что если масса фотона равна нулю, то давления света не существует, что противоречит опытам. Очередной костыль на котором стоит вся квантовая физика. Я решил это противоречие о чём в ближайшее время напишу.
P.S. Подскажите научный форум с мягкой политикой модерации.

[triod]

(Оффтоп)

Munin, кажется у вас появился антипод.