一切都死了。對許多人來說，這似乎是對宇宙的一個絕對真理：植物和動物腐爛和腐爛，恆星爆炸並變黑，行星崩潰或被燒燬，甚至黑洞也可能散開。實際上，我們的原子，即構成宇宙中其他一切的相同原子，隨著時間的推移而衰變為更輕的元素。
但光呢？它可以死亡，還是會無限存在？
為了理解這個問題的答案，你需要了解原子是如何工作的。幸運的是，在之前的一篇文章中， 我們 討論了原子的生命（如果你想更全面地討論原子如何變化那麼就去那裡）。但簡而言之，只要你有一個重原子，它就有可能會自發地開始分解成更小的粒子。這被稱為“ 放射性衰變 ”，它是最終導致原子消亡的過程。
但類似的過程是否與光相關？
太陽幾乎在整個電磁波譜中發出輻射
最終，這個問題取決於光子（電磁力的載體，即光）是否具有質量。
通常，據說光子的質量為零。這是大多數科學家所接受的標準解決方案（換句話說，這是科學共識）; 然而，在科學中似乎總是如此，當我們開始添加其他變量並思考“假設是什麼”時，事情變得棘手。
例如，如果光子確實有質量怎麼辦？
如果一個光子確實具有非零靜止質量，這意味著它可以衰變為較輕的元素，因此光子會分解成一些較輕的已知基本粒子，如中微子和反中微子，或者尚未 - 未被發現粒子。
值得注意的是，這個想法的問題在於，根據我們目前的理解，光子不能 被擱置。因此，靜止質量的想法並不真正適用於它們。但是為了物理學，讓我們假設光子確實具有非零的靜止質量。
由於之前的實驗，我們知道這個質量的上限是什麼，所以考慮到這一點，光子能存活多久？
馬克斯普朗克核物理研究所的Julian Heeck闡述瞭解決這個問題的方法，在物理評論快報B中發表的研究中， Heeck計算了照片能夠以最短的時間存活多久。
由於光子以如此過快的速度移動， 時間膨脹 發揮作用並且必須加以考慮。一旦考慮到這一點，根據光子的參考框架，Heeck發現它的壽命將相當短三年; 然而，從我們 的參考框架來看，光將持續大約一億億（10 ^ 18） 年。
看起來像這樣：10,000,000,000,000,000,000。相比之下，宇宙只有138億年。請注意這些數字的巨大差異？嗯，這種過度的差距意味著，無論出於什麼意圖和目的，光子都會永遠存在。
為了得出這個數字，如前所述，Heeck需要知道光子的上限靜止質量是多少。由於之前的分析，Heeck的數字將其限制在10-18 eV （10-54 kg）。然後，Heeck將光譜用於宇宙微波背景輻射 （CMB），這是自然界中最精確測量的黑體光譜，以完成他的研究。如果光子確實具有質量，並且它可以衰變為較輕的粒子，則CMB中的光子數密度應隨著光子的移動而減小。
通過利用上述質量和CMB約束的已知約束的組合，Heeck的分析表明，可見波長光子對於您已經看到的至少1018年是穩定的。
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