- Ρε παιδιά... Το φώς έχει μάζα? - Απόψεις, Προτάσεις κ.ά.
Φίλε μου Rock Boy ρωτάς αν το φώς έχει μάζα.
Πρώτα πρώτα να διαχωρίσουμε τις έννοιες άλλο μάζα άλλο ύλη. Αυτά τα δύο δεν σημαίνουν πάντα το ίδιο πράγμα.
Χρησιμοποιούμε συνεχώς στη φυσική τις έννοιες μάζα , μάζα αδρανείας, μάζα ηρεμίας. Αυτό μας οδηγεί στις περιοχές της ηλεκτρομαγνητικής και της βαρυτικής αλληλεπίδρασης, διότι οι έννοιες αυτές δεν μπορούν να οριστούν έξω από την κίνηση και την αλληλεπίδραση.
Είναι γνωστό ότι για την επαλήθευση της θεωρίας της βαρύτητας του Αϊνστάιν προτάθηκαν τρία πειράματα : 1) η καμπύλωση των τροχιών των φωτεινών ακτίνων που διέρχονται κοντά από άστρα μεγάλης μάζας, 2) Η βαρύτιμη μετατόπιση του φωτός όταν εκπέμπεται από μεγάλα άστρα, 3) η μετατόπιση του περιηλίου του Ερμή. Τα δυο πρώτα πειράματα συγκλίνουν προς ένα θεμελιακό πρόβλημα: Το πρόβλημα της μάζας ηρεμίας των φωτονίων και των βαρυτονίων, που θεωρείται ότι έχουν "μηδενική" μάζα ηρεμίας.
Το ότι οι φωτεινές ακτίνες αποκλίνουν στη γειτονιά μεγάλων μαζών είναι πειραματικό δεδομένο, το ίδιο και η βαρυτική μετατόπιση προς το ερυθρό.
Μια δυνατή ερμηνεία θα ήταν να αποδοθεί στο φωτόνιο μια μη μηδενική μάζα ηρεμίας της τάξης των 4* 10^-34 γραμ. ( τώρα τελευταία διαβάζω ότι του αποδίδεται ακόμα μικρότερη). Αλλά με τέτοια μάζα το φως θα έπρεπε να κινείται με περίπου 0,8 c πράγμα απαράδεκτο και στα πλαίσια της θεωρίας αλλά και πειραματικά.
Ωστόσο υπάρχουν δεδομένα που μας αναγκάζουν να σκεφτούμε ότι το φώς έχει μάζα , όχι υποχρεωτικά ηρεμίας. Είναι η μάζα που προκύπτει από τον τύπο E=m*c. Επίσης κατά τον μετασχηματισμό ενός φωτονίου σε ζεύγος ηλεκτρονίου – ποζιτρονίου, κάτι χωρίς μάζα μετατρέπεται σε δύο σωμάτια τα οποία σαφώς έχουν μάζα. Συνεπώς μπορούμε να θεωρήσουμε ότι το φώς έχει μία "δυνάμει" μάζα m=E/c.
Το ότι το φως καμπυλώνεται από βαρυτικά πεδία δηλώνει την ύπαρξη αδρανούς μάζας για το φωτόνιο, η μάζα αυτή όμως θα έπρεπε στα πλαίσια της θεωρίας της σχετικότητας να είναι άπειρη όταν η ταχύτητα είναι ίση με c.
Η μηδενική τιμή της μάζας ηρεμίας του φωτονίου δεν είναι κάτι προφανές ούτε θεωρητικά ούτε πειραματικά. Άλλωστε τι σημαίνει ο όρος "μάζα ηρεμίας" για κάτι το οποίο κινείται συνεχώς με ταχύτητα c;
Η μάζα ορίζεται ως το μέτρο της αδράνειας. Ο ορισμός ισχύει για τα υλικά σώματα δεν έχει όμως νόημα για το φως .
Από ότι φαίνεται το πρόβλημα παρουσιάζει πολλές αντιφάσεις και η απάντηση δεν έχει δοθεί ακόμα και μάλλον θα αργήσει να δοθεί
Δεν ξέρω αν βοήθησα καθόλου.
Edited by - ΩΡΙΩΝΑΣ on 05/06/2003 21:49:39
Ε=m*(c^2) , οπου m = m'*(sqrt(1-u^2/c^2) , δηλαδη η μαζα m στη σχεση
της ενεργειας ειναι ιση με την μαζα αδρανειας m' που εχει το σωματιδιο οταν ειναι ακινητο(ή κινειται με ταχυτητα πολυ μικροτερη της ταχυτητας του φωτος) επι την τετραγωνικη ριζα της διαφορας : ενα μειον το λογο των τετραγωνων της ταχυτητας (u) του σωματιδιου και της ταχυτητας του φωτος c .
Αρα λοιπον αν καταλαβες την παραπανω σχεση και την εξαρτηση που εχει η μαζα απο την ταχυτητα προκυπτουν τα εξης για το φωτονιο :
Το φωτονιο κινειται με ταχυτητα u=c , οποτε ο ορος 1-(u/c)^2 γινεται μηδεν και το κλασμα απειρειζεται , δηλαδη με λιγα λογια οταν το φωτονιο κινειται δεν εχει μαζα αλλα εχει απειρη ενεργεια!!!!
Για να μετρησουμε την μαζα ηρεμιας του φωτονιου (δηλαδη την m') πρεπει να το επιβραδυνουμε ετσι ωστε να μην εχουμε απειρο στο κλασμα.
Για να μετρησουμε σωστα πρεπει να επιβραδυνουμε τοσο ωστε η ταχυτητα των φωτονιων να ειναι πολυ μικροτερη απο το 10% της ταχυτητας του φωτος. Και αυτο το θελουμε ετσι ωστε το κλασμα 1/sqrt(1-((u/c)^2)) να ειναι περιπου ισο με ενα και κατα συνεπεια η μαζα στον τυπο E=m*c^2 να ειναι ιση με την μαζα αδρανειας.
Στα πειραματα μετρησης της μαζας του φωτονιου αυτο προσπαθουν να κανουν , να επιβραδυνουν οσο το δυνατο περισσοτερο τα φωτονια
Ελπιζω να εγινα κατανοητος . . .
- Στο χωρο της κβαντομηχανικης, της σχετικιστικης φυσικης και της κβαντοχρωμοδυναμικης, οι εννοιες ειναι και δεν ειναι, παυουν να εχουν σημασια...Βλεπουμε ενα μισογεματο (η μισοαδειο ποτηρι, για μερικους). Για το ιδιο ποτηρι, ο ενας ισχυριζεται και εχει δικαιο, το ποτηρι ειναι ΓΕΜΑΤΟ μεχρι τη μεση..Ο αλλος ισχυριζεται και εχει δικαιο, το ποτηρι ειναι ΑΔΕΙΟ μεχρι τη μεση..
- Η γατα του Σρεντιγερ, ειναι ΚΑΙ ζωντανη ΚΑΙ νεκρη, μεχρις οτου ο ανθρωπος (ο πειραματιστης) με την επεμβαση του, κανει οριστικη τη ΜΙΑ κατασταση...."Οποιος δε σαστιζει μπροστα στην κβαντομηχανικη, σημαινει οτι δεν την καταλαβαινει"!!!
- Οποιος ειναι σε θεση να κατανοει την καβαντομηχανικη, κατανοει τον εσωτερισμο, γιατι ο εσωτερισμος δεν ειναι τιποτα περισσοτερο απο την ΥΨΗΛΗ ΓΝΩΣΗ.
χρόνος=χρήμα
χρήμα=τετραγωνική ρίζα του κακού
γυναίκα=χρόνος επί χρήμα
γυναίκα=ρίζα του κακού επί ρίζα του κακού
γυναίκα=κακό!!!
"Do you smell what The Rock is cooking?"
ΜΗΝ ΑΝΥΣΗΧΕΙΣ ΟΜΩΣ ΟΤΑΝ ΦΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ 3η ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΑ ΤΑ ΚΑΝΕΤΕ ΟΛΑ ΑΥΤΑ ΣΕ ΕΝΑ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΤΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ. ΕΚΕΙ ΘΑ ΔΕΙΤΕ ΠΩΣ ΤΟ ΦΩΣ ΣΥΜΠΕΡΙΦΕΡΕΤΑΙ ΠΟΤΕ ΣΑΝ ΚΥΜΑ (ΜΕ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑ,ΠΕΡΙΟΔΟ ΚΤΛ) ΚΑΙ ΠΟΤΕ ΣΑΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ (ΚΑΒΑΝΤΟ ΦΩΤΟΣ) ΚΑΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑ ΣΤΗΝ ΥΛΗ.
ΣΥΝΕΠΩΣ ΑΠΟ ΤΗ ΜΙΑ ΕΦΟΣΟΝ ΕΙΝΑΙ ΚΥΜΑ ΕΧΕΙ ΜΕΤΑ ΑΠΟ ΣΧΕΣΕΙΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΚΑΙ ΚΑΤΑ ΣΥΝΕΠΕΙΑ( Ε=mc2 )ΕΧΕΙ ΚΑΙ ΜΑΖΑ ΑΡΑ ΒΑΡΟΣ.
ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΛΛΗ ΕΦΟΣΟΝ ΕΙΝΑΙ ΣΩΜΑΤΙΔΙΟ ΕΧΕΙ ΜΑΖΑ ΕΧΕΙ ΚΑΙ ΒΑΡΟΣ.
ΒΕΒΑΙΑ ΤΟ ΒΑΡΟΣ ΣΤΗ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΕΚΛΑΜΒΑΝΕΤΑΙ ΩΣ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΗ ΚΑΙ ΟΧΙ ΣΑΝ ΦΩΣ ΠΑΝΩ ΣΤΗ ΖΥΓΑΡΙΑ ( ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΛΛΗ ΩΡΑΙΟ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ ΤΟΥ ARCHON).
ΝΟΜΙΖΩ Ο ΤHOMSON ΕΙΣΗΓΑΓΕ ΤΗ ΛΕΞΗ ΚΒΑΝΤΟ ΠΟΥ ΑΠΛΩΣ ΕΙΝΑΙ ΚΑΙ ΑΥΤΟ ΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΣΤΗ ΚΒΑΝΤΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΑΛΛΑ ΑΠΟ ΟΤΙ ΞΕΡΩ ΤΗ ΛΥΣΗ ΣΤΟ ΔΙΧΑΣΜΟ ΤΗΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗΣ ΚΟΙΝΟΤΗΤΑΣ ΠΕΡΙ ΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΗΣ ΚΑΙ ΚΥΜΑΤΙΚΗΣ ΥΠΟΣΤΑΣΗΣ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ (ΦΩΤΟΝΙΟΥ) ΤΗΝ ΕΔΩΣΕ Ο ΑΙΝΣΤΑΙΝ.
ΛΟΓΩ ΑΥΤΗΣ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ (ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΙΡΑΜΑ η' ΚΑΤΙ ΠΑΡΟΜΟΙΟ) ΠΗΡΕ ΤΟ ΝΟΜΠΕΛ ΦΥΣΙΚΗΣ.
Η ΠΡΟΤΑΣΗ ΜΟΥ ΕΙΝΑΙ ΝΑ ΠΑΡΕΙΣ ΤΟ ΒΙΒΛΙΟ ΤΗΣ 3ης λυκειου ΚΑΙ ΝΑ ΛΥΣΕΙΣ ΕΚΕΙ ΤΗΣ ΠΡΩΤΕΣ ΣΟΥ ΑΠΟΡΕΙΕΣ. ΩΣ ΑΝΑΦΟΡΑ ΓΙΑ ΑΥΤΑ ΠΟΥ ΕΓΡΑΨΑΝ ΟΙ ΠΡΟΛΑΛΗΣΑΝΤΕΣ ΕΙΝΑΙ ΣΩΣΤΑ ΑΛΛΑ ΚΑΛΥΤΕΡΑ ΝΑ ΠΑΡΕΙΣ ΜΙΑ ΒΑΣΗ ΠΡΩΤΑ ΠΡΙΝ ΑΣΧΟΛΗΘΕΙΣ ΜΕ ΠΙΟ ΔΥΣΚΟΛΑ ΘΕΜΑΤΑ.
ΣΥΓΧΑΡΗΤΗΡΙΑ ΠΟΥ ΕΧΕΙΣ ΤΕΤΟΙΕΣ ΑΠΟΡΕΙΕΣ ΣΤΑ 14 ΣΟΥ.
KEEP IT UP!
KEEP IT UP!
then the devil is 6
if the devil is 6
then god is 7
Επίσης τι είναι το p το h και το k στη σχέση p=h/k?
Τέλος θέλω να μάθω το κάθε σύμβολο και αυτής της σχέσης: m = m'*(sqrt(1-u^2/c^2)
"Do you smell what The Rock is cooking?"
"Do you smell what The Rock is cooking?"
quote:
Οι σχεσεις που συνδεουν την κυματικη υφη με την σωματιδιακη για καθε σωματιδιο ειναι Ε=hω ,p=h/k Αυτό το είπε ο The Priest... αλλά τι είναι το h και το ω στη σχέση Ε=hω?
Επίσης τι είναι το p το h και το k στη σχέση p=h/k?
Τέλος θέλω να μάθω το κάθε σύμβολο και αυτής της σχέσης: m = m'*(sqrt(1-u^2/c^2)
Ελα τώρα! Μην παραπονιέσαι! Εδώ ασχολούνται μαζί σου τα μεγαλύτερα κεφάλια των φόρουμς...!
Εχουμε και λέμε λοιπόν:
Η σχέση που συσχετίζει την ενέργεια του φωτονίου Ε, με τη συχνότητα του φωτός v, έχει ως εξείς:
Ε=h*v (το v kai to ω που ειδες στον τύπο του the priest είναι το ίδιο πράγμα, απλά αλλάζει η αγγλική και ελληνική γραφή).
αλλιώς: Ενέργεια φωτονίου Ε = σταθερά του Planck h * συχνότητα v
Η σταθερά της αναλογίας h, είναι γνωστή ως σταθερά του Planck. Αυτή η σταθερά έχει φυσική σημασία, που σχετίζεται με την απροσδιοριστία. Γιαυτήν έχει μιλήσει ο Heisenberg, ο οποίος συνδέοντας την απροσδιοριστία στις μετρήσεις της θέσης και της ορμής με τη σταθερά του Planck, διετύπωσε την παρακάτω σχέση:
[απροσδιοριστία στη θέση] επί [απροσδιοριστία στην ορμή] είναι περίπου ίσο με [σταθερά του Planck] Δηλαδή rock boy, εάν θέλαμε να κάνουμε μια μέτρηση με ακρίβεια, μειώνοντας ας πούμε την απροσδιοριστία στη θέση ενός φωτονίου, η απροσδιοριστία της ορμής θα προέκυπτε πολύ μεγάλη. Γιαυτό θα έχεις ακούσει να λένε ότι όταν ασχολούμαστε με τόσο μικρά σωματίδια(κύματα) όπως τα φωτόνια, είναι μέχρι στιγμής πρακτικά αδύνατο να έχουμε ακρίβεια στις μετρήσεις, αφού και η οποιαδήποτε επίδραση της μέτρησης στο πείραμα, μπορεί να αλλάξει το αποτέλεσμα. Φαντάσου ένα πολύ πολύ ελαφρύ πούπουλο, που το έχουμε βάλει σε απόσταση λίγα εκατοστά από το πρόσωπό μας, και προσπαθούμε να εξετάσουμε την ακινησία του. Ακόμα κι αν κρατήσουμε την ανάσα μας τόσο, ώστε μόλις που να αναπνέουμε, αυτός ο λίγος αέρας ο οποίος θα βγαίνει από τη μύτη ή το στόμα μας, μπορεί να το επιρρεάσει...
Η προσπάθεια των φυσικών να εξηγήσουν γιατί τα φωτόνια συμπεριφέρονται και σαν κύματα αλλά και σαν σωματίδια, έπρεπε να γενικεύσει τον κανόνα, ώστε να ισχύει για κάθετι στην ύλη. Γιατί τα φωτόνια να ειναι και σωματίδια αλλά και κύματα, να μην ισχύει όμως αυτό και για τα αυτοκίνητα ή μια μπάλλα ποδοσφαίρου;
Εδώ μπαίνει στο παιχνίδι ένας άλλος φυσικός, ο De Broglie. Ο οποίος λέει ότι και τα μεγάλα αντικείμενα εχουν σωματιδιακή αλλά και κυματική φύση, η τελευταία όμως είναι απειροελάχιστη και γιαυτόν τον λόγο μη παρατηρήσιμη ή και μη υπολογίσιμη. Παραθέτει την δέυτερη σχέση που ζήτησες να σου εξηγήσει κάποιος, η οποία είναι:
λ=h/p (και πάλι το λ είναι το k στις εξισώσεις του the Priest...p=h/λ). Αν δηλαδή θεωρήσουμε ότι ένα μεγάλο αντικείμενο είναι υλοκύμα, τότε σαν κύμα, το πλάτος που θα έχει θα είναι:
μήκος κύματος = σταθερά του Planck / ορμή.
Η σταθερά του Planck είναι πολύ, πολύ, πολύ μικρή, άρα και το μήκος του κύματος (πλάτος) πολύ μικρό, σχεδόν μηδενικό.
Ελπίζω να έγινα σαφής.
Αλλά θα ήθελα να σε ρωτήσω, έχεις καταλάβει τι σημαίνει σωματιδιακή και κυματική συμπεριφορά ενός αντικειμένου; Μπορείς να φανταστείς τι σημαίνει αυτό; Ρώτα, ότι δεν καταλαβαίνεις, είναι πιο χρήσιμο να καταλάβεις σε γενικές γραμμές τη φυσική σημασία της κβαντομηχανικής, παρά να χαθείς σε τύπους που δεν θα σου πούνε τίποτε εάν δεν τους κατανοήσεις.
αυτή...που τα κατάφερε!
"Do you smell what The Rock is cooking?"
quote:
Σ' ευχαριστώ πολύ! Τελευταία ερώτηση... Ποια είναι η μονάδα μέτρησης της συχνότητας v και της ορμής;
Θα σε μαλώσωωωω...
αυτή...που τα κατάφερε!
"Do you smell what The Rock is cooking?"