Почему считается, что фотон не имеет массы?
Один очень любознательный человек задался таким вопросом. В частности, он пишет: «Свет-фотон является одновременно и частицей, и волной. Не имеет массы (не обладает строением и размерами), не имеет заряда, время его жизни равна нулю, существует только в движении с постоянной скоростью равной скорости света (300 000 км/сек). Т. е. это то чего нет. Однако фотоны имеют энергию, причем разную (наше зрение воспринимает это как разные цвета). Говорят, что макромир и микромир имеют разные законы физики. И многое в квантовой физике объясняют вот как, «а если это не так, то вот этого бы и не было».
К сожалению, не один этот человек не понимает этого и не только. Но все непонятности, или почти все, становятся понятными, если признать, что макромир и микромир имеют одинаковые законы физики, а кроме этих двух уровней существует еще два: биологический с нашим сознанием и энергетический. Об этом шла речь в статьях http://www.proza.ru/2019/11/14/669, http://www.proza.ru/2019/11/13/759.
Что можно сказать о фотоне? Это волновой объект, своим существованием обязанный энергетической космической волне, а точнее кванту, из которого он образовался. Следовательно, его природа энергетическая, а любая энергия содержит массу. Только ее величина ничтожно мала по сравнению с частицами атома, у которых научились определять массу, а у фотона земные приборы не могут ее зафиксировать в силу ее малости. А энергию научились замерять. Отсюда и иллюзия того, фотон не имеет массы. Ничуть не бывало.
Фотон имеет и свою структуру, и размеры, и заряд, но очень и очень маленькие. Такую малость трудно себе представить. А то, что время его жизни равно нулю, так это, действительно, так. Волну остановить нельзя. Она все время в движении. При столкновении с препятствием она исчезает, превращаясь в энергию. А то, что скорость его постоянна (300 000 км/сек), то это ерунда. Она может быть разной http://www.proza.ru/2019/08/31/1274. Так что ничего удивительного в поведении фотона нет.
Дорогие читатели!
Кто не имеет возможности комментировать мои статьи в «Проза.ру», прошу писать мне на электронную почту: iwan.vander45@gmail.com.
© Copyright: Иван Деревянко, 2019
Свидетельство о публикации №219112202026
«Фотон» это неотъемлемая часть элементарного ЗАРЯДА мироздания, которые, при своем любом смещении, «излучают» эти сами «фотоны». Я предполагаю что «фотон» это есть процесс САМОИНДУКЦИИ заряда, при котором рождается единичный магнитный импульс.
Распространяясь в пространстве и встречаясь с ближайшими зарядами, он их АКТИВИЗИРУЕТ, и они, в свою очередь, излучают свои единичные магнитные импульсы.
В результате, в пространстве распространяется не сама САМОИНДУКЦИЯ, а фронт ВОЗБУЖДЕНИЯ зарядов среды. Встречая на своем пути преграды (например, наше лицо) он активизирует наши атомы молекулы, и мы ощущаем это как тепло или свет.
И 1. Итоговые размышления моего самообразования, http://proza.ru/2021/01/06/1229
Портал Проза.ру предоставляет авторам возможность свободной публикации своих литературных произведений в сети Интернет на основании пользовательского договора. Все авторские права на произведения принадлежат авторам и охраняются законом. Перепечатка произведений возможна только с согласия его автора, к которому вы можете обратиться на его авторской странице. Ответственность за тексты произведений авторы несут самостоятельно на основании правил публикации и законодательства Российской Федерации. Данные пользователей обрабатываются на основании Политики обработки персональных данных. Вы также можете посмотреть более подробную информацию о портале и связаться с администрацией.
Ежедневная аудитория портала Проза.ру – порядка 100 тысяч посетителей, которые в общей сумме просматривают более полумиллиона страниц по данным счетчика посещаемости, который расположен справа от этого текста. В каждой графе указано по две цифры: количество просмотров и количество посетителей.
© Все права принадлежат авторам, 2000-2024. Портал работает под эгидой Российского союза писателей. 18+
Чему равна масса фотона?
What is the mass of a photon?
Matt Austern
Этот вопрос содержит две части:
Имеет ли фотон массу?
Ведь у него есть энергия, а энергия эквивалентна массе.
Обычно говорят, что фотон безмассовая частица. Физики используют такое слово для описания частиц вроде фотона в теории относительности.
Можно рассуждать по разному. Например, возьмём изолированную систему (частицу) и ускорим её до некоторой скорости v (вектор). Ньютон определил импульс p (тоже вектор) этой частицы так, что p ведёт себя довольно просто при ускорении частицы или когда частица участвует в столкновении. Это поведение заключается в том, что p пропорционально v . Коэффициент пропорциональности m называется массой частицы. Так что p = m v
В специальной теории относительности мы тоже можем определить импульс частицы p так, что он ведёт себя вполне определённым образом, и ньютоновский импульс является частным случаем. Хотя векторы p и v направлены одинаково, оказалось, что в общем случае они не пропорциональны; лучшее, что можно сделать, ввести релятивистскую массу m rel . Таким образом
Когда частица не движется, её релятивистская масса минимальна. Это масса покоя m rest . Масса покоя одинакова для одного вида частиц. Например, все протоны, электроны, нейтроны имеют одинаковые массы покоя; их можно найти в справочнике. По мере ускорения частицы до всё большей скорости, её релятивистская масса неограниченно возрастает.
Оказалось, что в специальной теории относительности можно ввести понятие энергии E , имеющей вполне определённые свойства, подобно энергии в ньютоновской механике. Если частица ускорена, имеет некоторый импульс p (длина вектора p ) и релятивистскую массу m rel , то её энергия определяется по формуле
Есть два интересных случая этого уравнения:
1. Для частицы в покое p = 0 , и E = m rest c 2
2. Если подставить массу покоя, равную нулю (неважно, имеет ли это смысл), то E = pc
В классической электродинамике свет имеет энергию E и импульс p , которые связаны формулой E = pc .
Квантовая механика рассматривает свет как «частицы» — фотоны. Хотя фотоны нельзя остановить и понятие массы покоя к ним не вполне применимо, мы можем использовать для них уравнение (1) просто считая, что масса покоя фотона равна нулю. В этом случае уравнение (1) справедливо для света E = pc .
Таким образом, уравнение (1) верно и для частиц вещества и для «частиц» света. Оно оказалось общим, и очень полезным.
Доказано ли экспериментально, что фотон имеет нулевую массу покоя?
В некоторых теориях фотон имеет параметры, делающие его поведение похожим на поведение частиц с массой, и поэтому рассматривается идея массивного фотона . Если бы масса покоя фотона была не нулевой, то в квантовой электродинамике возникли бы проблемы, в первую очередь из-за потери калибровочной инвариантности, что сделало бы теорию не перенормируемой; кроме того, не было бы гарантировано сохранение заряда, которое выполняется благодаря нулевой массе покоя фотона.
Что бы ни предсказывали теории, эти предсказания нужно проверять экспериментально. Скорее всего невозможно выполнить какой-то эксперимент, который докажет, что масса покоя фотона точно равна нулю. Лучшее, на что можно надеяться — это определение диапазона величины. Ненулевая масса покоя привела бы к нарушению закона обратных квадратов для электростатической силы Кулона. Электростатическая сила на очень большом расстоянии была бы слабее. Поведение статического магнитного поля тоже бы изменилось. Верхний предел массы покоя фотона можно определить по спутниковым измерениям магнитного поля планеты. По результатам спутника Charge Composition Explorer (1984г) с достаточно хорошей точностью установлено, что верхний предел равен
6 × 10 −16 eV
В 1998 году Roderic Lakes, используя маятник Кавендиша, уточнил этот результат в лабораторном эксперименте по определению аномалии сил. Новое значение предела
7 × 10 −17 eV
Изучение галактических магнитных полей даёт ещё более низкий предел
3 × 10 −27 eV ,
но этот метод пока не считается надёжным.
Matt Austern
Почему мы видим красный цвет красным? Какие типы и диапазоны ощущений нам доступны?
Фотон имеет массу, но не имеет. 39 противоположных ответов
Гуглим фотон, масса фотона заходим на википедию, задаём поиск слова масс и получаетете 39 слов!!
Притом все они исключают друг друга!!
Пишется:
1. фотон — безмассовая частица
2. Масса фотона = 10е-22
3. фотон имеет массу
4. фотон — безмассовая частица
10. фотон имеет релятивистскую массу
14,15,16,17. фотон имеет массу
18, 22 фотон — безмассовая частица
28. Энергия системы, излучающей фотон с частотой v, уменьшается на величину E=hv… В результате масса системы уменьшается на E/c²… Аналогично масса системы поглощающей фотоны увеличивается на соответствующюю величину..
33. фотон имеет нулевую массу, НО.
34. постоянно повышается точность проводимых экспериментов по определению массы фотона
36 у фотона нет массы
37 у фотона есть масса
СКАЧИВАЕМ УЧЕБНИКИ КОРИФЕЕВ, ИЩЕМ СЛОВО ФОТОН И ПОЛУЧАЕМ.
Ландау, Лившиц считали масса фотона равна нулю.
«Масса фотона равна нулю»
Источник: Ландау, Лившиц. Квантовая электродинамика. Т. IV М. 2002 г. 720 стр. стр. 29
«Масса фотона равна нулю»
«Частицам, которые мы расматриваем как элементарные, нельзя приписывать конечных размеров» Том 2, стр. 71
Источник: Ландау, Лившиц Т. II Теория поля. М. 2003. 536 с. стр. 48
Фейнман считал, что масса фотона равна нулю.
«Фотон — частица с нулевой массой покоя…фотон не имеет массы покоя» Фейнман Т. 1 стр. 468, 469
«Фотон переносит энергию hv и импульс h/лямбда» Фейнман 1 стр. 468
Эйнштейн: Свет состоит из фотонов и его следует в определённом смысле понимать как газ из частиц с энергией hw Фейнман 1 стр. 1126
«Фотоны обладают моментом количества движения, как вращающиеся пули винтовки. Но картина с „пулями“ неполна… более подробно обсудим в последующих главах» стр. 890
«Электроны подобны фотонам стр.27
Источник: Фейнман Том. 3 Излучение. Волны. Кванты. стр. 33
Мякишев (школьный учебник 11 класс) считал, что фотон имеет массу.
«Масса фотона равна hv/c²» Мякишев Г. Я. 11 класс М. 2002 г. 464 стр. стр. 266
Ландсберг считал, что фотон имеет массу:
Квант света имеет массу hv/c²
Источник: Ландсберг Т. 3 стр. 468
Сивухин считал, что фотон имеет массу:
«Масса света равна m =E/c²»
Источник: Сивухин Д. В. Т.1. Механика. М. 2005 560 с. формула 13.2 стр. 94
«Из — за излучеия масса Солнца уменьшается примерно на 4 млн. т. в секунду»
Источник: Сивухин Д. В. Т. 5. Атомная и ядерная физика. М. 2002 784 с. стр. 691
Эйнштейн считал, что фотон имеет массу:
1905 г. «Излучение переносит инерцию (массу) между излучающими и поглощающими телами». Эйнштейн. том 1. стр. 38 Зависит ли инерция тела от содержащейся в нём энергии?
1906 г. «Изменение энергии на величину E должно соответствовать эквивалентному изменению массы на величину E/c²» Том 1, стр. 39
1909 г. «Свет обладает рядом фундаментальных свойств, которые можно понять с точки зрения теории истечения Ньютона намного лучше, чем с точки зрения волновой теории..» т. 3 стр. 181 О развитиии наших взглядов на сущность и структуру излучения.
1909 г. «Теория относительности изменяет наши взгляды на природу света в том отношении, что свет выступает в ней не в связи с гипотетической средой, но как нечто существующее самостоятельно, подобное веществу. эта теория, как и корпускулярная теория света, отличается тем, что она признает перенос массы от излучающего тела к поглощающему» т. 3 стр. 187 О развитиии наших взглядов на сущность и структуру излучения.
1924 г. «Корпускулярная теория света Ньютона снова ожила» Эксперимент Комптона. т.3 стр. 466
1924 г.«В какой степени частицам света, или квантам, следует приписывать свойства снарядов?… опыт Комптона доказал правильность корпускулярной теории света… Опыт Комптона показывает, что излучение ведёт себя так, как если бы оно состояло из дискретных корпускул » Эксперимент Комптона. т.3 стр. 466
1949 г. «Масса замкнутой системы тождественна с ее энергией, так что масса перестает быть самостоятельным понятием». Эйнштейн. Собрание научных трудов в 4 томах Том 4. стр. 76
1952 г. Бутов А. М. Швидковский Е. Г. О законе взаимосвязи массы и энергии (Против идеалистических извращений в толковании закона E=mc²) УФН 1952, октябрь, Т. XLVIII, вып. 2,
Масса фотона равна его энергии, делённой на квадрат скорости света. Стр. 152
Неправильно считать фотон частицей «чистой» энергии стр. 152
Фотон реально обладает массой… это такаяже масса, как и масса других частиц стр. 153
Сколько весит свет?
Фотоны, частицы света, не имеют массы покоя и существуют только в движении со скоростью света. Поэтому один фотон взвесить нельзя. Однако стенки любого сосуда испускают тепловое излучение, заполняя внутренний объем фотонами. Они беспорядочно движутся во всех направлениях, и их средняя скорость равна нулю.
Такой, как говорят физики, фотонный газ имеет массу, соответствующую его энергии (E = mc 2 ), и в принципе его можно взвесить. Например, тепловое излучение внутри литровой емкости весит примерно как один атом углерода. Масса излучения быстро растет с температурой, но лишь при миллиарде градусов оно сравняется по плотности с привычным нам веществом. Причем само это излучение уже будет не обычным светом, а жестким рентгеном.