Jaká je hmotnost fotonu?

Lidé již dávno zvykli na skutečnost, že jedna z vlastností jakékoli věci je masová. To je neodmyslitelné nejen pro takové velké objekty, jako jsou planety a hvězdy, ale také jejich analogy z neviditelného mikrokosmu - protony a elektrony. Pane Isaac Newton najednou brilantně prokázal vztah gravitační síly a hmotu, kterou tělo vlastní. V rámci své teorie jsou stále úspěšně prováděny výpočty nebeské mechaniky. V době po vytvoření Newtonovy teorie bylo nutné provést podstatné úpravy, protože některé jevy zůstaly nevysvětlitelné. Tento problém řešil A. Einstein, formuloval svou "speciální teorii". Pak se objevila dobře známá vzorec E = m * (c * c), což ukazuje na vztah mezi energií, hmotností a rychlost světla. Aplikací vzorce na částice se rychle ukázalo, že hmotnost fotonu (částicí světla) je nulová. Na první pohled to odporuje zdravému rozumu, ale je to vše. Hmotnost fotonu při nulové rychlosti jeho pohybu je nula. Ale když částice překoná 300 tisíc km / s - získává obvyklou hmotnost. Nedávno se však předpokládá, že hmotnost fotonu je nulová. A pak hodnota, která vyplývá ze vzorce H * v = m * (c * c), je a relativistická hmotnost. Tak co přesně je hmotnost fotonu rovna? Formula je skutečně. Pouze je složitější a výpočet se provádí prostřednictvím hodnoty hybnosti dané částice.

Jelikož energie E pro foton je H * v, můžeme stanovit hmotnost ze vzorce:

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

Vzhledem k tomu, fotonu, ve skutečnosti, že světlo v zásadě nemůže existovat při rychlosti nižší než „C“ (300 tisíc. Km / s), tím vyšší je hmotnost nalezeno správné pouze pro pohyb stavu.

Impuls lze nalézt prostřednictvím

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

Přítomnost hybnosti indikuje energii. Opravdu, pokud v letní den podáte ruku pod sluneční paprsky, pak je teplo zřetelné. Tento jev lze vysvětlit přenosem energie částicí s určitou hmotností pohybující se vysokou rychlostí. To je to, co je pozorováno ve vztahu k světlu. Proto je hmotnost a hybnost fotonu tak důležitá, i když v tomto případě není vždy možné pracovat s obvyklými koncepty.

Na mnoha fórech na internetu probíhají debaty o povaze světla ao tom, jak provádět výpočty. Je zřejmé, že otázka toho, jaká hmotnost fotonu je stejná, nemůže být ještě považována za uzavřenou. Nové modely umožňují vysvětlit pozorované procesy zcela jiným způsobem. Ve vědě se to vždy děje: například Newtonova teorie byla považována za úplnou a logickou, ale brzy se ukázalo, že je zapotřebí řady pozměňovacích návrhů. Navzdory tomu nic nebrání tomu, aby se nyní používaly známé vlastnosti Světelný tok: člověk se naučil s pomocí přístrojů, které vidíte v supermarketech temnote- dveře se automaticky otevřely před posetitelem- optických sítí vedly k dříve neslýchané rychlostí přenosu digitálních vyhledávání údajů a speciálních zařízení umožňují převést energii slunečního záření na elektřinu.

Proč foton v klidu nemá hmotu (a vůbec neexistuje)? Existuje několik vysvětlení. Za prvé, tento závěr vyplývá z vzorců. Druhý - protože světlo má dvojí povahu (jako vlny a proudu částic), je zřejmé, že koncept hmoty zcela nepoužitelná na záření. Třetí - logické: představte si rychle otáčející se kolo. Když se na to podíváte, pak místo paprsků vidíte jakousi mlhu, mlhu. Ale měli byste začít snižovat rychlost otáčení, protože opar postupně zmizí a po úplné zastavení zůstávají pouze paprsky. V tomto příkladu je zákal částice nazývaná "foton". To lze pozorovat pouze v pohybu a s přesně definovanou rychlostí. Pokud rychlost klesne pod 300 000 km / s, pak foton zmizí.