De ce fotonul nu are masa de repaus ?

Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?
Masa de miscare a unui foton in spectrul vizibil de exemplu  se determina din formulele
pentru energie ale lui Planck si Einstein;
Energia fotonului e=hν dar e= m f* c˛ ( formula lui Einstein )
rezulta m f =hν/ c unde mf= masa de miscare a fotonului

Cunoastem :
h=6.62x(10^-34) Js constanta lui Planck
c=3x(10^ 8 ) m/s viteza fotonului
ν = 600 THz pentru culoarea verde din ROGVAIV determinat cu formula λ=c/ ν rezulta
ν= c/ λ =3x(10^ 8 )/5x(10^ -7) =600 THz
(λ=500nm pentru verde)
Avem :


mf=6.62x(10^-34) x [6x(10^14] : [3x(10^8 )]^2 din
formula (m f =hν/ c˛)
rezulta mf=4.41x(10^-36) kg masa de miscare !!!


roșu
~ 610-780 nm ~ 480-405 THz
oranj
~ 590-650 nm ~ 510-480 THz
galben
~ 575-590 nm ~ 530-510 THz
verde
~ 510-560 nm ~ 600-530 THz
azur
~ 485-500 nm ~ 620-600 THz
albastru
~ 452-470 nm ~ 680-620 THz
violet
~ 380-424 nm ~ 790-680 T

Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?

Fotonul nu este definit in repaus, el nu exista in stare de repaus, cum sa asociezi o masa unei entitati care nu exista. Masa de miscare a fotonului, devine masa relativista atunci cand fotonul este asociat (absorbit) de o particula.

 

virgil a scris:

Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?

Fotonul nu este definit in repaus, el nu exista in stare de repaus, cum sa asociezi o masa unei entitati care nu exista. Masa de miscare a fotonului, devine masa relativista atunci cand fotonul este asociat (absorbit) de o particula.

Crezi ca electronul exista in repaus ?

CAdi a scris:

virgil a scris:

Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?

Fotonul nu este definit in repaus, el nu exista in stare de repaus, cum sa asociezi o masa unei entitati care nu exista. Masa de miscare a fotonului, devine masa relativista atunci cand fotonul este asociat (absorbit) de o particula.

Crezi ca electronul exista in repaus ?

Repaus absolut nu exista, si electronul cand se naste, are o anumita viteza, numita viteza initiala sau "viteza de repaus", adica viteza minima de existenta a electronului, care este egala cu viteza electronului din atomul de hidrogen.

Hai sa aflam masa electronului !
Din formula
e=hν dar e= m c^2 rezulta
m = hν / c^2
unde :
h= 6.62 x10^-34 js –constanta PLanck
iar din λ=c/ ν rezulta    ν  λ =c
deci:
ν= c/ λ=3x10^8:2.42255x10^-12 =1.23836x10^20
rezulta:
m=(6.62 x10^-34 x 1.23836x10^20) : (3x10^ 8 )^2=
(8.198x10)^14:[ 9x(10^ 8 )^2]= 9.1x10^-31 kg


Aplicand aceleasi relatii de calcul ca si in cazul  cand am calculat
masa de miscare a fotonului gasim masa de repaus a electronului.
Si totusi fotonul nu are masa de repaus ! De ce ?

Cred că ceea ce ai găsit de fapt e că un foton cu acea frecvență are masa de mișcare egală cu masa de repaos a electronului.

Cât despre întrebarea ta, deocamdată nu îmi vine în minte decât un răspuns de natură oarecum empirică. Ideea e că dacă fotonul ar avea o masă de repaos nenulă, forța din legea lui Coulomb nu ar mai fi invers proporțională cu pătratul distanței. Forța coulombiană are originea microscopică în interacția electronilor cu fotoni fără masă de repaos, ori în toate experimentele care s-a făcut până în prezent, pe o scală de lungime care a ajuns la 25 de ordine de mărime, a reieșit că legea lui Coulomb este exactă, lucru echivalent cu faptul că masa de repaos a fotonului este nulă.

Cu toate acestea, noi nu putem impune decât o limită superioară a valorii masei cu ajutorul experimentelor. E posibil ca masa să fie nenulă, dar să aibă o valoare atât de mică încât avem nevoie de experimente la energii mai înalte și pe distanțe mai mici ca să fie observabilă. Până la urmă întrebarea rămâne deschisă, dar afirmația că fotonul are masă de repaos nulă poate fi considerată corectă în contextul fenomenelor observate până în prezent.

Asa cum un val de apa, are doar masa de miscare, pentru ca nu exista val in repaus, tot asa si un foton are doar masa de miscare.

virgil a scris:
Asa cum un val de apa, are doar masa de miscare, pentru ca nu exista val in repaus, tot asa si un foton are doar masa de miscare.

E posibil Virgil ,dar hai sa punem problema si altfel :

De ce fotonul daca nu are masa este deviat de campuri gravitationale puternice ?
(Dupa cum se stie lumina este curbata la trecerea ei pe langa obiecte ceresti masive )

Sa aiba dreptate omuldinluna si sa aiba totusi o masa atat de mica incat sa nu fie sesizata de
aparatele de masura actuale sau sunt cauze care tin de natura fotonului ?
Pana nu de mult se considera ca nici neutrinii nu au masa de repaus !

CAdi a scris:De ce fotonul daca nu are masa este deviat de campuri gravitationale puternice ?

E vorba de aplicarea principiului echivalenţei dintre masa inerţială şi masa gravitaţională.

omuldinluna a scris:
Cred că ceea ce ai găsit de fapt e că un foton cu acea frecvență are masa de mișcare egală cu masa de repaos a electronului.

Cât despre întrebarea ta, deocamdată nu îmi vine în minte decât un răspuns de natură oarecum empirică. Ideea e că dacă fotonul ar avea o masă de repaos nenulă, forța din legea lui Coulomb nu ar mai fi invers proporțională cu pătratul distanței. Forța coulombiană are originea microscopică în interacția electronilor cu fotoni fără masă de repaos, ori în toate experimentele care s-a făcut până în prezent, pe o scală de lungime care a ajuns la 25 de ordine de mărime, a reieșit că legea lui Coulomb este exactă, lucru echivalent cu faptul că masa de repaos a fotonului este nulă.

Cu toate acestea, noi nu putem impune decât o limită superioară a valorii masei cu ajutorul experimentelor.
E posibil ca masa să fie nenulă, dar să aibă o valoare atât de mică încât avem nevoie de experimente la energii mai înalte și pe distanțe mai mici ca să fie observabilă.
Până la urmă întrebarea rămâne deschisă, dar afirmația că fotonul are masă de repaos nulă poate fi considerată corectă în contextul fenomenelor observate până în prezent.

Just .Calculele au gasit masa unui foton cu acea frecventa care are masa de miscare egala cu masa de repaus a electronului...

De fapt masa electronului se determina experimental masurand deviatia lui in campuri electrice sau magnetice.
Prin aceasta se arata ca electronul are masa de repaus.
Totusi si fotonul este deviat de campurile gravitationale, chiar daca nu are masa.... de repaus ?!!!
Sau poate este numai o reflexie ?

Dacă teoria relativităţii este corectă, atunci prezenţa masei curbează spaţiul (şi asta este ceea ce percem ca fiind gravitaţie). Într-un spaţiu plat, lumina călătoreşte în linie dreaptă. Dacă această afirmaţie este adevărată pentru orice metrică spaţială, înseamnă că lumina călătoreşte mereu pe geodezicele spaţiului. Atunci, în vecinătatea unui corp suficient de masiv, traiectoria luminii ar trebui să se curbeze.

Ăsta ar fi un argument deductiv gândit la repezeală. Poate ştie Răzvan ceva mai multe.

omuldinluna a scris:Dacă teoria relativităţii este corectă, atunci prezenţa masei curbează spaţiul (şi asta este ceea ce percem ca fiind gravitaţie). Într-un spaţiu plat, lumina călătoreşte în linie dreaptă. Dacă această afirmaţie este adevărată pentru orice metrică spaţială, înseamnă că lumina călătoreşte mereu pe geodezicele spaţiului. Atunci, în vecinătatea unui corp suficient de masiv, traiectoria luminii ar trebui să se curbeze.

Ăsta ar fi un argument deductiv gândit la repezeală. Poate ştie Răzvan ceva mai multe.

Nu, nu este corect ceea ce spui . De altfel a fost si dovedit prin observatii si fotografii luate in spatiu
ca cele afirmate de Einstein in teoria relativitatii sunt confirmate :spatiul se curbeaza in prezenta masei ...
De altfel am intalnit un site in care se prezenta o fotografia luata de Hubble ,in care o stea masiva rosie
se rotea in jurul unei pitice albe mult mai dense. Ei bine in fotografie, lumina care venea de la masiva rosie
era curbata in dreptul piticii albe...ceea ce arata ca spatiul este deformat si teoria relativitatii confirmata
de observatii directe...
Sper sa gasesc site-ul sa va redau imaginea !
Dar acest lucru nu explica de ce nu are fotonul masa de repaus ...

Dar acest lucru nu explica de ce nu are fotonul masa de repaus ...

Pentru ca daca ar avea masa de repaus, masa lui de miscare ar deveni infinita, conform teoriei relativitatii.

CAdi a scris:Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?

Pentru ca fotonul este un puls de energie insuficient de intens ca sa produca deformarea spatiutimp deci nu se roteste si se propaga liniar.Aici putem exemplifica cu fenomenul de transformare a doi fotoni gamma care se suprapun in faza (deci isi dubleaza amplitudinea) intrr- un electron si un pozitron prin fragmentarea celor doua fronturi si aparitia rotirii.

virgil a scris:

Dar acest lucru nu explica de ce nu are fotonul masa de repaus ...

Pentru ca daca ar avea masa de repaus, masa lui de miscare ar deveni infinita, conform teoriei relativitatii.

Nu. Ideea e că de fapt nu îl împiedică nimic pe foton să aibă masă de repaos. Teoriile fizice cu fotoni masivi sunt deja scrise. Din câte ştiu eu, nu există vreo lege a fizicii care să interzică existenţa unei mase de repaos nenule pentru foton. Dacă lucrurile stau aşa, ar trebui să fie observate modificări în legea lui Coulomb. Deci posibilităţile ar fi:

1. Fotonul are masă de repaos nulă (şi nu se ştie de ce)

2. Fotonul are o masă de repaos nenulă, dar prea mic pentru a fi observată în momentul actual.

Poate dacă se confirmă treaba cu câmpul Higgs, vom afla lucruri noi şi în această problemă.

2. Fotonul are o masă de repaos nenulă, dar prea mic pentru a fi observată în momentul actual.

Indiferent cat de mica ar fi masa de repaus a fotonului, la viteza luminii ar deveni o masa infinita. daca nu este asa, inseamna ca teoria relativitatii trebuie revazuta. De altfel chiar si neutrinii produsi la LHC, la care s-a masurat o viteza egala cu viteza luminii, presupune ca ori au masa zero, ori nu se comporta teoriei relativitatii.
In acest caz inseamna ca atat fotonii cat si neutrinii, violeaza teoria relativitatii.

virgil a scris:

2. Fotonul are o masă de repaos nenulă, dar prea mic pentru a fi observată în momentul actual.

Indiferent cat de mica ar fi masa de repaus a fotonului, la viteza luminii ar deveni o masa infinita. daca nu este asa, inseamna ca teoria relativitatii trebuie revazuta. De altfel chiar si neutrinii produsi la LHC, la care s-a masurat o viteza egala cu viteza luminii, presupune ca ori au masa zero, ori nu se comporta teoriei relativitatii.
In acest caz inseamna ca atat fotonii cat si neutrinii, violeaza teoria relativitatii.

Poate ca ar trebui sa ne revizuim atitudinea si sa acceptam faptul ca fotonul si neutrinul
nu sunt de natura materiala si asa cum subliniaza si Cris in interventia lui sunt de natura pur energetica .
Conform principiului Ying-Yang cred ca neutrinul este chiar anticuanta fotonului
(pentru ca fotonul in opinia mea nu este o particula este energie pura )

@virgil

Nu chiar. Dacă fotonii au masă de repaos nenulă, nu se vor mai deplasa la "viteza luminii", ci puţin mai încet. Lucrul ăsta nu contrazice teoria relativităţii, deoarece rămâne valabil faptul că există o viteză limită a propagării interacţiilor, valoarea "c" în vid, dar ea nu mai este chiar viteza fotonului.

Cum spuneam, dacă masa lor de repaos e nenulă, e atât de mică încât nu a produs efecte observabile până în prezent. Poate să fie nenulă însă, fără să strice teoria relativităţii.

Cum spuneam, dacă masa lor de repaos e nenulă, e atât de mică încât nu a produs efecte observabile până în prezent. Poate să fie nenulă însă, fără să strice teoria relativităţii.

Viteza luminii este o constanta determinata experimental de nenumarate ori, iar fotonii sunt singurii constituienti ai luminii, daca fotonii ar avea masa de repaus, atunci s-ar fi facut de mult rachete fotonice, si nu ar mai fi cautat lumea sa descopere antigravitatia.

cris a scris:

CAdi a scris:Fotonul nu are masa de repaus are insa masa de miscare .De ce ?

Pentru ca fotonul este un puls de energie insuficient de intens ca sa produca deformarea spatiutimp deci nu se roteste si se propaga liniar.Aici putem exemplifica cu fenomenul de transformare a doi fotoni gamma care se suprapun in faza (deci isi dubleaza amplitudinea) intrr- un electron si un pozitron prin fragmentarea celor doua fronturi si aparitia rotirii.

Masa de miscare a fotonului devine masa de repaus a electronului, dar acest lucru nu se poate realiza decat daca fotonul, asa fragmentat, isi continua miscarea cu viteza luminii, inlocuind miscarea rectilinie cu miscarea circulara formand un mic vartej caracterizat de sarcina +/- in functie de componenta campului fragmentat din care s-a format. Totdeauna aceasta reactie are loc in prezenta unui nucleu greu care preia diferenta de spin al fotonilor, si care faciliteaza fragmentarea acestora prin influienta campului nuclear.

cris a scris:
Pentru ca fotonul este un puls de energie insuficient de intens ca sa produca deformarea spatiutimp deci nu se roteste si se propaga liniar.Aici putem exemplifica cu fenomenul de transformare a doi fotoni gamma care se suprapun in faza (deci isi dubleaza amplitudinea) intrr- un electron si un pozitron prin fragmentarea celor doua fronturi si aparitia rotirii.

Poate ca ar trebui sa ne revizuim atitudinea si sa acceptam faptul ca fotonul  
nu este de natura materiala si asa cum subliniaza si Cris in interventia lui
este de natura pur energetica .

Totdeauna aceasta reactie are loc in prezenta unui nucleu greu care preia diferenta de spin al fotonilor, si care faciliteaza fragmentarea acestora prin influienta campului nuclear.

Problema este neclara prin faptul ca lungimea de unda a fotonului este de 10^-12m in timp ce dimensiunile nucleului sunt de 10^-13 m, in urma fragmentarii fotonului are loc si o concentrare a campului electromagnetic intr-un volum cu raza de 10^-15m, si o curbare a traiectoriei acestor semi-fotoni, care nu ar putea avea loc decat intr-un camp magnetic nuclear, foarte puternic. Desi aceasta experienta de formare a electronilor este foarte interesanta, aceasta nu explica nasterea electronilor in univers, pentru ca era nevoie de existenta nucleelor grele. Faptul ca numarul electronilor este egal cu al protonilor, ma face sa cred ca acestia au luat nastere din descompunerea neutronilor in protoni, electroni si antineutrino. Intrebarea care ramane, de ce quarcii au generat numai neutroni si nu in aceiasi masura si antineutroni.

CAdi a scris:

cris a scris:
Pentru ca fotonul este un puls de energie insuficient de intens ca sa produca deformarea spatiutimp deci nu se roteste si se propaga liniar.Aici putem exemplifica cu fenomenul de transformare a doi fotoni gamma care se suprapun in faza (deci isi dubleaza amplitudinea) intrr- un electron si un pozitron prin fragmentarea celor doua fronturi si aparitia rotirii.

Poate ca ar trebui sa ne revizuim atitudinea si sa acceptam faptul ca fotonul  
nu este de natura materiala si asa cum subliniaza si Cris in interventia lui
este de natura pur energetica .

Nu exista energie fara substanta in miscare; E=h*v; iar h=2pi*m*v*r; deci masa este nelipsita.
Problema nu este masa, ci subtilitatea ei. Masa exista doar in miscare, deci energia este un atribut al masei, si nu masa in sine.

Virgil, n-au nici o treabă rachetele fotonice și antigravitația cu ce spun eu.

Dacă fotonii nu au masă de repaos, atât undele electromagnetice cât și undele gravitaționale se propagă în vid la aceeași viteză. Dacă în schimb masa de repaos e a fotonului nu este chiar 0, viteza luminii în vid este mai mică decât viteza unei unde gravitaționale, și nu mai poate juca rolul unei constante a naturii din teoria relativității (rămâne ca unda gravitațională să aibă această viteză invariantă la observator). Viteza luminii devine în aceste condiții dependentă de frecvența fotonului, dar cum aceste fenomene nu au fost încă observate, înseamnă că ori fotonul nu are masă de repaos, ori e prea mică pentru a fi momentan observată. Pot să-ți las linkuri spre literatură dacă nu mă crezi pe cuvânt.

Dacă fotonii nu au masă de repaos, atât undele electromagnetice cât și undele gravitaționale se propagă în vid la aceeași viteză.

Daca fotonii ar avea masa de repaus, asa cum ai afirmat, viteza acestora ar depinde de frecventa lor. Cred ca metode de verificare sunt destule dar nu s-au luat in consideratie, de exemplu; se stie ca in univers sunt destule surse (stele, galaxii) de radiounde cat si de
lumina. Cunoscand distanta pana la steaua respectiva, ar trebui sa apara un decalaj intre semnalele luminoase si cele radio, datorita vitezei diferite ale semnalelor date de frecventa lor. Cum frecventa luminii este de 10^15 1/s iar frecventa undelor de radio este 10^3 - 10^6 1/s
diferenta intre cele doua este de ordinul 10^10, ceia ce ar influienta foarte mult viteza semnalului, ceia ce nu ar trece neobservat de catre astronomi.

Corect, dar există și posibilitatea ca acel decalaj să fie prea mic pentru a fi observabil în momentul de față, chiar dacă diferența intre frecvențe este uriașă. Asta e o problemă pe care s-au făcut verificări foarte temeinice, pentru că după cum spuneam, nu e cunoscut vreun motiv care să împiedice fotonul să aibă masă de repaos.

Cred că problema se va rezolva în momentul în care vom înțelege originea masei pentru particulele elementare. Până atunci nu sunt posibile decât experimente tot mai fine, care dacă nu găsesc masă de repaos pentru foton, pun o limită superioară tot mai mică pentru valoarea ei.

virgil a scris:

CAdi a scris:

cris a scris:
Pentru ca fotonul este un puls de energie insuficient de intens ca sa produca deformarea spatiutimp deci nu se roteste si se propaga liniar.Aici putem exemplifica cu fenomenul de transformare a doi fotoni gamma care se suprapun in faza (deci isi dubleaza amplitudinea) intrr- un electron si un pozitron prin fragmentarea celor doua fronturi si aparitia rotirii.

Poate ca ar trebui sa ne revizuim atitudinea si sa acceptam faptul ca fotonul  
nu este de natura materiala si asa cum subliniaza si Cris in interventia lui
este de natura pur energetica .

Nu exista energie fara substanta in miscare; E=h*v; iar h=2pi*m*v*r; deci masa este nelipsita.
Problema nu este masa, ci subtilitatea ei. Masa exista doar in miscare, deci energia este un atribut al masei, si nu masa in sine.

Daca h=2pi*m*v*r aceasta nu contrazice faptul ca fotonul ar putea fi energie pura.
Masa din formula este o masa de miscare atribuita artificial de cercetatori .
Altfel ar trebui revizuita teoria relativitatii si tot fundamentul actual al fizicii cuantice ar cadea
la pamant.
Prin urmare este clar ca fotonul nu poate avea masa de repaos caci asa cum ai sezizat si tu ,
la viteza luminii aceasta masa ar fi infinita.
Prin urmare daca nu are substanta atunci fotonul nu poate fi decat energie curata.

Cred că problema se va rezolva în momentul în care vom înțelege originea masei pentru particulele elementare.

Cred ca insasi notiunea de masa nu este clarificata din moment ce are un echivalent energetic, stiind ca energia este doar un atribut al materiei. Deci cand vorbim despre masa, recurgem la a discuta despre un atribut al ei.

Prin urmare daca nu are substanta atunci fotonul nu poate fi decat energie curata.

Fotonul nu are substanta, pentru ca el reprezinta doar o perturbare a substantei campului electromagnetic. Ce substanta sa aiba fotonul daca el reprezinta doar energia transmisa prin substanta. Energia unui val nu inseamna apa continuta in val, ci efectul pe care il poate produce acel val prin energia sa, cand intalneste un obstacol.