19世纪最伟大的物理学成就之一就是麦克斯韦方程组的建立。这个经典的电磁场理论又促进了20世纪物理学的伟大发展，即相对论和量子力学的建立，这两大理论是现代物理学所依赖的支柱。无论是在麦克斯韦电磁理论还是在爱因斯坦狭义相对论中，恒定光速的假设意味着光子的静止质量必须为零。

　　1905年，爱因斯坦为了解释光电效应提出了光子的假设，并于同年提出了著名的狭义相对论。狭义相对论给出了一个具有有限静止质量的粒子的速度与能量的关系：能量增加会导致速度增加，但是永远无法到达光速，因为这需要无穷大的能量。对于静止质量为零的粒子来说，其速度永远是光速，而不管其能量的高低，光子就是这种静止质量为零的粒子。

　　光子携带能量和动量在空间中传播，但光子的静止质量被假定是零，做出该假定的原因是光子无法静止下来。因为如果它能静止下来的话我们必定能捕获它，并对它进行称重。近一个世纪以来，麦克斯韦电磁理论、狭义相对论在许多实验的成功导致了光子无静止质量这个概念被广泛接受。

　　尽管如此，许多物理学泰斗对待光子静止质量问题还是非常谨慎的，他们还是会在实验上直接或间接地进行检验，试图发现光子具有微小静止质量。事实上，光子具有静止质量并不违背相对论。

　　光子具有静止质量带来的物理效应

　　“为什么夜晚的天空是黑暗的而不是明亮的？”，这个所谓的奥伯斯佯谬目前有两种解释：一是宇宙并不是无限大的，而是有限的；二是宇宙中的星系并不是相对静止而是彼此远离的，根据多普勒效应，当光到达我们的视野时，它已经红移到了人眼看不见的红外波段了。其实我们还可以有第三种解释，光子具有静止质量，这样当遥远星系的光子到达我们的视野之前，它就已经停下来了。

　　事实上，光子具有静止质量的各种物理效应是实验中检验它的标准。原则上，在麦克斯韦电磁理论中加入有限光子静止质量之后，就会产生各种物理效应。这就成了普洛卡重电磁场方程组。

　　根据普洛卡重电磁理论，光子具有静止质量的直接效应就是真空中光速和频率的依赖性，也就是说不同频率的电磁波在真空中将有不同的速度。这种现象称为真空中光速的色散效应。物理学家可以测量真空中不同频率的电磁波速度差异来确定光子的静止质量。不过从过去的实验来看，由于各种介质的干扰，这个实验并没有取得重大的进展。

　　考虑光子具有静止质量后，我们熟知的库伦反平方定律将会出现偏离，这将导致带电导体的静电荷不再全部集中于表面，内部也会出现自由电荷。因此实验检验库伦反平方定律的偏离程度能确定光子的静止质量。众所周知，在麦克斯韦电磁理论中，电磁波是一种横波。如果考虑到光子的静止质量，将会出现第三种效应，那就是纵向电磁波的出现。

　　因此，可能的情况就是光子具有一个非常微小的静止质量，远远小于中微子的质量，但是的确不为零。不过，到目前为止，实验结果只给出了质量上限，并没有证实光子具有静止质量。