¿Cuál es la masa de un fotón?

La gente ha estado acostumbrada desde hace tiempo al hecho de que uno de loslas características de cualquier materia son masa. Es inherente no solo a objetos tan grandes como planetas y estrellas, sino también a sus análogos del microcosmos invisible: protones y electrones. Sir Isaac Newton en su época demostró brillantemente la relación entre las fuerzas gravitacionales y la masa que posee el cuerpo. En el marco de su teoría, los cálculos de la mecánica celeste se siguen realizando con éxito. En un momento después de la creación de la teoría de Newton, se hizo necesario hacerle modificaciones sustanciales, ya que algunos fenómenos permanecieron inexplicables. Este problema fue resuelto por A. Einstein, habiendo formulado su "teoría especial". Al mismo tiempo, apareció la famosa fórmula E = m * (c * c), que indica la interrelación de energía, masa y velocidad de la luz. Al aplicar la fórmula a las partículas, rápidamente quedó claro que la masa del fotón (partícula de luz) es cero. A primera vista, esto contradice el sentido común, pero es así. La masa de un fotón a velocidad cero de su movimiento es cero. Pero cuando una partícula supera los 300 mil km / s, adquiere la masa habitual. Sin embargo, recientemente se cree que la masa del fotón, sin embargo, es cero. Y luego el valor que sigue de la fórmula H * v = m * (c * c), es una masa relativista. Entonces, ¿a qué corresponde exactamente la masa de un fotón? La fórmula, de hecho, es. Solo que es más complejo y el cálculo se realiza a través del valor de momento de una partícula dada.

Como la energía E para un fotón es H * v, la masa se puede determinar a partir de la fórmula:

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

Pero dado que un fotón, de hecho, al ser una luz, no puede existir en principio a velocidades inferiores a "s" (300 mil km / s), la masa encontrada arriba es correcta solo para el estado de movimiento.

Impulse se puede encontrar a través de

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

La presencia de momento indica energía. De hecho, si en un día de verano pone su mano bajo los rayos del sol, entonces el calor se siente claramente. Este fenómeno se puede explicar a través de la transferencia de energía por una partícula con cierta masa que se mueve a alta velocidad. Esto es lo que se observa en relación con la luz. Por lo tanto, la masa y el momento del fotón son tan importantes, aunque en este caso no siempre es posible operar con los conceptos habituales.

En numerosos foros en Internet se llevan a cabodebate sobre la naturaleza de la luz y cómo realizar cálculos. Obviamente, la cuestión de cómo es igual la masa de un fotón no se puede considerar cerrada. Los nuevos modelos permiten explicar los procesos observados de una manera completamente diferente. En ciencia, esto siempre sucede: por ejemplo, primero la teoría de Newton se consideró completa y lógica, pero pronto se hizo evidente que se necesitaban varias enmiendas. A pesar de esto, nada nos impide ahora usar las propiedades conocidas del flujo de luz: un hombre ha aprendido a ver con instrumentos a través de la oscuridad; las puertas de los supermercados se abren automáticamente ante el visitante; las redes ópticas han logrado velocidades de transmisión de datos digitales sin precedentes; y dispositivos especiales han hecho posible convertir la energía de la luz solar en electricidad.

¿Por qué un fotón en reposo no tiene masa?(y no existe en absoluto)? Hay varias explicaciones para esto. Primero, esta conclusión se sigue de las fórmulas. En segundo lugar, dado que la luz tiene una naturaleza dual (es tanto una onda como una corriente de partículas), entonces, obviamente, el concepto de masa es completamente inaplicable a la radiación. Tercero, una lógica: imagine una rueda giratoria rápida. Si miras a través de él, entonces en lugar de radios puedes ver una especie de niebla, una neblina. Pero debe comenzar a reducir la velocidad de rotación, ya que la neblina desaparece gradualmente, y después de una parada completa, solo quedan los radios. En este ejemplo, una neblina es una partícula llamada "fotón". Se puede observar solo en movimiento y con una velocidad estrictamente definida. Si la velocidad cae por debajo de 300 mil km / s, entonces el fotón desaparece.