Mi a foton tömege?

Az emberek régóta megszokták azt a tényt, hogy bármely anyag egyik jellemzője a tömeg. Nemcsak az olyan nagy objektumokhoz kötődik, mint a bolygók és a csillagok, hanem a láthatatlan mikrokozmosz-protonok és elektronok analógjai is. Sir Isaac Newton idejében ragyogóan bizonyította a gravitációs erők és a test által elfoglalt tömeg közötti kapcsolatot. Elmélete során az égi mechanika számításai még mindig sikeresek. Egy idő Newton elméletének megteremtése után szükségessé vált, hogy lényeges módosításokat végezzenek, mivel néhány jelenség megmaradhatatlan. Ezt a problémát A. Einstein megoldotta, miután megfogalmazta "különleges elméletét". Ugyanakkor megjelenik a híres E = m * (c * c) képlet, amely jelzi az energia, a tömeg és a fénysebesség közötti összefüggést . A formulát a részecskékre alkalmazva gyorsan világossá vált, hogy a foton (fényrészecske) tömege nulla. Első pillantásra ez ellentmond a józan észnek, de minden így van. A foton tömege nulla mozgási sebességgel nulla. De ha egy részecske 300 ezer km / s sebességet ért el - akkor megszerezte a szokásos tömeget. Azonban a közelmúltban úgy vélik, hogy a foton tömege azonban nulla. És akkor a H * v = m * (c * c) képletből következő érték egy relativisztikus tömeg. Tehát pontosan mi a foton tömege? A képlet valójában az. Csak bonyolultabb, és a számítás egy adott részecske lendületi értékén keresztül történik.

Mivel egy foton energiája E, H * v, a tömeg az alábbi képlettel határozható meg:

M = (H * v) / (c * c)

De mivel egy foton, valójában fény, elvileg nem létezhet kisebb "s" (300 ezer km / s) sebességnél, akkor a fenti tömeg csak a mozgásállapotra igaz.

Az impulzus megtalálható

P = (m * v) / sqrt (1- (v * v) / (c * c))

Az impulzus jelenléte energiát jelez. Valóban, ha egy nyári napon a nap sugarai alá helyezi a kezét, akkor a hőség egyértelműen érezhető. Ezt a jelenséget meg lehet magyarázni azáltal, hogy bizonyos részecske által szállított energiát egy bizonyos tömeg nagy sebességgel mozog. Ez a fényhez képest figyelhető meg. Ezért a foton tömege és lendülete olyan fontos, bár ebben az esetben a szokásos fogalmakkal nem mindig lehet működni.

Számos fórumon az interneten viták folynak a fény természetéről és a számítások elvégzéséről. Nyilvánvaló, hogy a foton tömegének mértéke megegyezik, még nem tekinthető zártnak. Az új modellek lehetővé teszik a megfigyelt folyamatok teljesen eltérő megmagyarázását. A tudományban ez mindig történik: például először a Newton-elméletet teljesnek és logikusnak tekintették, de hamarosan nyilvánvalóvá vált, hogy számos módosításra van szükség. Ennek ellenére semmi sem akadályozza meg a fényáram ismert tulajdonságait : egy személy megtanulta látni az eszközöket a sötétben; A szupermarket ajtók automatikusan megnyílnak a látogató előtt; Az optikai hálózatok korábban soha nem látott adatátviteli sebességet értek el; És a különleges eszközök lehetővé tették a napfény energiaáramának átalakítását villamos energiává.

Miért nincs tömege a nyugodt fotonnak (és egyáltalán nem létezik)? Ennek több magyarázata van. Először is ez a következtetés a képletekből következik. Másodszor - mivel a fény kettős természetű (mind hullám, mind részecskék áramlata), akkor nyilvánvalóan a tömegfogalom teljesen alkalmazható a sugárzásra. Harmadszor - logikus: képzeljünk el egy gyorsan forgó kereket. Ha átnézi, akkor a küllők helyett egyfajta köd, egy köd. De el kell kezdeni, hogy csökkentse a forgás sebességét, mivel a homályosság fokozatosan eltűnik, és teljes megállást követően csak a küllők maradnak. Ebben a példában a homály egy "foton" nevű részecske. Csak mozgásban, szigorúan meghatározott sebességgel figyelhető meg. Ha a sebesség 300 ezer km / s alá csökken, akkor a foton eltűnik.