Folk har lenge vært vant til at en avkjennetegn ved enhver sak er masse. Det er iboende ikke bare i så store gjenstander som planeter og stjerner, men også i deres kolleger fra den usynlige mikroverdenen - protoner og elektroner. Sir Isaac Newton beviste på sin tid glimrende forholdet mellom gravitasjonskrefter og massen som kroppen besitter. Innenfor rammen av hans teori utføres fortsatt beregninger av himmelmekanikk. Noe etter opprettelsen av Newtons teori, ble det nødvendig å forbedre den betydelig, siden noen fenomener forble uforklarlige. Dette problemet ble løst av A. Einstein, som formulerte sin "spesielle teori". Samtidig dukket den berømte formelen E = m * (c * c) opp, som indikerte forholdet mellom energi, masse og lysets hastighet. Ved å anvende formelen på partikler ble det raskt klart at massen til et foton (en partikkel av lys) er null. Ved første øyekast er dette i strid med sunn fornuft, men alt er akkurat sånn. Massen til et foton med null hastighet for bevegelsen er null. Men når partikkelen overvinner 300 tusen km / s, får den den vanlige massen. I det siste antas det imidlertid at fotonmassen likevel er null. Og verdien som følger av formelen H * v = m * (c * c) er en relativistisk masse. Så hva er massen til et foton egentlig lik? Det er virkelig en formel. Bare det er mer komplisert og beregningen utføres gjennom verdien av momentumet til en gitt partikkel.
Siden energien E for et foton er lik H * v, kan massen bestemmes ut fra formelen:
m = (H * v) / (c * c)
Men siden et foton faktisk er lett, i prinsippet ikke kan eksistere i hastigheter mindre enn "s" (300 tusen km / s), er massen som er funnet ovenfor bare gjeldende for bevegelsestilstanden.
Momentumet finner du via
p = (m * v) / sqrt (1- (v * v) / (c * c))
Tilstedeværelsen av en impuls indikerer energi.Hvis du legger hånden din under solstrålene en sommerdag, kan du tydelig føle varmen. Dette fenomenet kan forklares gjennom overføring av energi av enhver partikkel med en viss masse og beveger seg med høy hastighet. Dette er nettopp det som blir observert i forhold til lys. Derfor er massen og momentumet til et foton så viktig, selv om det i dette tilfellet ikke alltid er mulig å operere med kjente konsepter.
På mange fora på Internett,debatter om lysets art og hvordan beregninger gjøres. Spørsmålet om hva som er massen til et foton kan åpenbart ikke anses som lukket ennå. Nye modeller gjør det mulig å forklare de observerte prosessene på en helt annen måte. Det skjer alltid i vitenskapen: for eksempel ble Newtons teori først ansett som fullstendig og logisk, men det ble snart klart at det var behov for en rekke endringer. Til tross for dette hindrer ingenting i å bruke de kjente egenskapene til lysstrømmen allerede nå: en person har lært å se i mørket med hjelp av instrumenter; supermarkedsdører åpnes automatisk for besøkende; optiske nettverk har gjort det mulig å oppnå tidligere usett digital dataoverføringshastigheter; og spesielle enheter har gjort det mulig å konvertere sollyset energi til strøm.
Hvorfor har ikke et foton i ro?(og eksisterer ikke i det hele tatt)? Det er flere forklaringer på dette. For det første følger denne konklusjonen fra formlene. For det andre, siden lys har en dobbel karakter (det er både en bølge og en strøm av partikler), er selvfølgelig begrepet masse fullstendig ikke anvendelig for stråling. Det tredje er logisk: forestill deg et raskt spinnende hjul. Hvis du ser gjennom det, kan du se en slags tåke, dis i stedet for eiker. Men så snart du begynner å redusere rotasjonshastigheten, forsvinner disen gradvis, og etter et komplett stopp er det bare eikene som gjenstår. I dette eksemplet er diset en partikkel som kalles et "foton". Det kan bare observeres i bevegelse, og med en strengt definert hastighet. Hvis hastigheten faller under 300 tusen km / s, forsvinner fotonet.
