光の質量ってどうやって測ったの？

質問

素粒子と呼ばれるよな物の質量の相対表などが本に載っていますが、あんなものをどうやって測ったのでしょう。その原理は？
素粒子を観測する方法は水槽いっぱいに水を入れておけば時々、水分子にぶつかって観測できるってのは聞いたことがあるのですが。
どうやって質量を？
ご回答お願いします。

回答No.4

u13 · ベストアンサー

>実験と理論が違うのですね。上限と言うことは０でもいい？ってこと。
>でも、力を測定できたってことは０ではなかった。

わかりにくい書き方をしてしまいました。すみません。
実験でも「測定の誤差の範囲で」光子の質量は０だという答えを得ています。
「上限値」と書いたのが混乱の原因だったと思います。測定限界が２ｘ10^(-16)eVの実験をして確かに質量は０であった，と読み直してください。

光子の質量が実験と理論とで違ったらそれはもう大騒ぎで実験屋は大挙して追試に走ることでしょう。

回答No.3

u13

光（光子)の質量ですが,素粒子を記述する理論の「ゲージ理論」の中では正確に０で無いといけませんし,大抵の物理屋はまず間違いなく０だろうと思っていると思います.

実験的には光子の質量の上限値は２ｘ10^(-16)eVとなっています。測定方法は,いまいち理解しきれていないのですが,地磁気をさえぎった箱の中で電磁石に電流を流してもし光子に質量があればこれが回転しようとする、その力を測ったようです.（もし間違っていたらすみません.）

＞水槽いっぱいに水を入れておけば時々、水分子にぶつかって観測できる

これはニュートリノの話ですね。ニュートリノの質量を測る方法についてはここで書き始めると終わらないので別の機会にでも。

お礼

実験と理論が違うのですね。上限と言うことは０でもいい？ってこと。
でも、力を測定できたってことは０ではなかった。
なかなか意味不明です。

回答No.2

Mell-Lily

以下のホームページに、詳しく書かれてあります。

参考URL：

http://ccwww.kek.jp/public/jiten/particle/measure.html#velocity

お礼

ありがとうございます。×１０！！
こんなページがあったなんて！
今回の疑問以外にも非常に役立ちます。
子供向けみたいだけど、完璧な解説とは言いませんが見通しが立つサイトです。
どうもです。

回答No.1

noname#108554

とりあえず電荷をもっている素粒子の場合は割と簡単で、
単純な力学（もちろん相対論的な）で求まります。
具体的には、磁場中で運動量をもった素粒子は、回転運動しますから、その回転半径と電荷から計算で求まります。
問題は、中性粒子の場合で、中性子の場合には・・・どうやるんだろう？すみません、分かりません。
光子の場合には、やっぱり分かりません。しくしく。
でも、上限値は求まっているようで、10^-??eVという
極微少な値らしいです。

お礼

やはり、直説に測ったりはできないのですか。
そんな制度のいいものを作れませんよね。
でも、素粒子が計算からもとまることが分かっただけでもよかったです。
ありがとうございます。