As pessoas há muito se acostumaram ao fato de que um doscaracterísticas de qualquer matéria é a massa. É inerente não apenas a objetos grandes como planetas e estrelas, mas também a suas contrapartes do micromundo invisível - prótons e elétrons. Sir Isaac Newton, em sua época, provou de maneira brilhante a relação entre as forças gravitacionais e a massa que um corpo possui. Dentro da estrutura de sua teoria, os cálculos da mecânica celeste ainda estão sendo realizados com sucesso. Algum tempo depois da criação da teoria de Newton, tornou-se necessário melhorá-la significativamente, visto que alguns fenômenos permaneceram inexplicados. Este problema foi resolvido por A. Einstein, que formulou sua "teoria especial". Ao mesmo tempo, surgiu a famosa fórmula E = m * (c * c), indicando a relação entre energia, massa e velocidade da luz. Ao aplicar a fórmula às partículas, rapidamente ficou claro que a massa de um fóton (uma partícula de luz) é zero. À primeira vista, isso é contrário ao bom senso, mas tudo é exatamente assim. A massa de um fóton na velocidade zero de seu movimento é zero. Mas quando a partícula ultrapassa 300 mil km / s, adquire a massa usual. Porém, ultimamente acredita-se que a massa de um fóton é, no entanto, zero. E o valor que segue da fórmula H * v = m * (c * c) é uma massa relativística. Então, a que a massa de um fóton é realmente igual? Realmente existe uma fórmula. Só que é mais complexo e o cálculo é feito através do valor do momento de uma determinada partícula.
Visto que a energia E para um fóton é igual a H * v, a massa pode ser determinada a partir da fórmula:
m = (H * v) / (c * c)
Mas como um fóton, de fato, sendo luz, em princípio não pode existir em velocidades menores que "s" (300 mil km / s), a massa encontrada acima é correta apenas para o estado de movimento.
O momento pode ser encontrado via
p = (m * v) / sqrt (1- (v * v) / (c * c))
A presença de um impulso indica energia.Na verdade, se você colocar a mão sob os raios do sol em um dia de verão, poderá sentir claramente o calor. Este fenômeno pode ser explicado através da transferência de energia por qualquer partícula com certa massa e movendo-se em alta velocidade. Isso é exatamente o que se observa em relação à luz. Portanto, a massa e o momento de um fóton são tão importantes, embora neste caso nem sempre seja possível operar com conceitos familiares.
Em vários fóruns na Internet,debates sobre a natureza da luz e como os cálculos são feitos. Obviamente, a questão de qual é a massa de um fóton ainda não pode ser considerada encerrada. Novos modelos permitem explicar os processos observados de uma maneira completamente diferente. Isso sempre acontece na ciência: por exemplo, a princípio a teoria de Newton foi considerada completa e lógica, mas logo ficou claro que uma série de emendas eram necessárias. Apesar disso, nada impede de usar as conhecidas propriedades do fluxo luminoso já agora: a pessoa aprendeu a ver no escuro com a ajuda de instrumentos; as portas do supermercado se abrem automaticamente para o visitante; as redes ópticas tornaram possível atingir taxas de transmissão de dados digitais nunca antes vistas; e dispositivos especiais tornaram possível converter a energia da luz solar em eletricidade.
Por que um fóton em repouso não tem massa?(e não existe)? Existem várias explicações para isso. Em primeiro lugar, essa conclusão decorre das fórmulas. Em segundo lugar, uma vez que a luz tem uma natureza dupla (é tanto uma onda quanto um fluxo de partículas), então, obviamente, o conceito de massa é completamente inaplicável à radiação. O terceiro é lógico: imagine uma roda girando rapidamente. Se você olhar através dele, verá uma espécie de névoa, névoa em vez de raios. Mas assim que você começa a reduzir a velocidade de rotação, a névoa desaparece gradualmente e, após uma parada completa, apenas os raios permanecem. Neste exemplo, a névoa é uma partícula chamada "fóton". Ele pode ser observado apenas em movimento e a uma velocidade estritamente definida. Se a velocidade cair abaixo de 300 mil km / s, o fóton desaparece.
