Hur man beräknar en fotos kinetiska energi om de är masslösa

Om du letar upp definitionen av ”massa” i ordboken säger den något liknande: ”egenskapen hos ett objekt som ger det tröghet ... som får det att motstå acceleration”. Fysiker tror att ljus har denna typ av massa. Det är samma typ av massa som gravitationen verkar på. De kallar det tröghetsmassa. Långt före relativiteten upptäckte Maxwell att ett ljus bär fart ... att när ljus kolliderar med en partikel, skjuter det partikeln ... ändrar dess hastighet. Han definierade ljusets tröghetsmassa som dess momentum dividerat med dess hastighet. Moderna fysiker håller med. Ljus har tröghetsmassa. Det beror på att ljuset har tröghetsmassa som det har fart ... (vilket per definition är dess tröghetsmassa gånger dess hastighet). Det beror på att ljus har tröghetsmassa att det har kinetisk energi givet av dess tröghetsmassa gånger ljusets hastighet i kvadrat. Denna formel för kinetisk ljusenergi kan bevisas i en enda linje från definitionen som fysiker använder för energi (Energi definieras i fysiken som integralen av Fdx där F är kraften och dx är avståndet över vilket kraften arbetar. Ljuset utövar en kraft på en partikel som den studsar av den. Detta betyder att partikeln utövar en motsatt och lika kraft på ljuset. Gravitationen utövar också en kraft på ljuset och ändrar ljusets momentum.)

Det finns en andra typ av massa som fysiker talar om ... Vilmassa. Objektets vilmassa definieras som den tröghetsmassa som den har när den har vilats. När ett objekt närmar sig ljusets hastighet blir dess tröghetsmassa större och större, men dess vilmassa förblir densamma. När fysiker säger att ljuset har noll vilarmassa menar de att om ljuset vilades, skulle detta förändra dess tröghetsmassa från något ändligt tillbaka till noll. Men de erkänner att det är omöjligt att få ljuset att vila, så länge det inte är i vila har det tröghetsmassa. Tyvärr för lekmannen, när en fysiker bara säger "massa", utan att säga vilken typ av massa, betyder de alltid vilmassa, de betyder inte tröghetsmassa. De vet att ljuset har en verklig och ändlig tröghetsmassa men det är inte vad de pratar om. De pratar om dess vilmassa ... den tröghetsmassa som den skulle ha om den kunde bringas till vila.

Lämna en kommentar