Hvor meget vejer lys?

Vejer lys noget? Godt, Ja og nej. agsandrew/iStock/Thinkstock

Hvis der var et enkelt svar på, hvor meget lys vejer, vi ville alle vide det. Der ville sandsynligvis være en slags grundskolerim for at hjælpe os med at huske det nøjagtige tal, meget gerne vores brugbare lille duppe omkring 1492 og havet blå.

I stedet, vi er tvunget til at vade gennem komplicerede halv-svar, der går sådan noget, "Øh, den vejer lidt men ikke som hvordan almindelige ting vejer. "Hvilket er en frygtelig jingle at synge på legepladsen.

Lad os prøve at fjerne rodet og begynde med at stille et helt andet spørgsmål:Har fotoner masse?

Fotoner er det mindste mål for lys, og nej, de har ikke masse. Så det er let, ret? Lys består af fotoner, som ikke har nogen masse, så derfor har lys ingen masse og kan ikke veje noget.

Ikke så hurtigt. Fordi fotoner har energi - og som Einstein lærte os, energi er lig med et legems masse ganget med lysets hastighed i kvadrat. Hvordan kan fotoner have energi, hvis de ikke har masse? (Man forestiller sig Einstein, der tænker på fotoner om:masse og trækker på skuldrene, håber, at ingen har bemærket uoverensstemmelsen.)

Rent faktisk, hvad Einstein beviste er, at energi og masse kunne være det samme - al energi har en form for masse. Lys har muligvis ikke hvile (eller invariant) masse - vægten, der beskriver et objekts vægt. Men på grund af Einsteins teori (og det faktum, at lys opfører sig som det har masse, ved at det er genstand for tyngdekraften), vi kan sige, at masse og energi eksisterer sammen. I det tilfælde, vi ville kalde det relativistisk masse - masse når et objekt er i bevægelse i modsætning til hvile [kilde:Gibbs].

Så vores svar er en grab taske med ja og nej. Har lys en masse, der kan vejes på badeværelsesvægten? Helt sikkert ikke. Men det er en kilde til gravitationsfelter, så vi kan sige, at en lysboks vejer mere end en kasse uden lys - så længe du er fortrolig med at forstå, at den "vægt", du måler, er en form for energi og ikke, sige, pund eller kilogram [kilde:Spørg varevognen].

Oprindeligt udgivet:22. sep. 2014

Ofte stillede spørgsmål om let vægt

Har lys vægt?

På en måde. Al energi har en form for masse og lys er ingen undtagelse. Så let har vægt, men ikke den slags masse, du kan veje på en badevægt.

Hvad er lysmasse?

Der er ikke noget entydigt svar på dette. Lys dannes af fotoner, der bevæger sig rundt for at danne den lysstyrke, vi ser. Fotoner har ikke deres egen masse, men de har energi, når de bevæger sig, som Einstein sagde kunne være det samme.

Påvirker tyngdekraften ting uden masse?

Tyngdekraften påvirker næsten alt, hvad der bærer energi, endda en partikel uden masse. Derfor kan mørkt stofs tyngdekraften ændre lysets vej i rummet.

Hvorfor påvirkes lyset af tyngdekraften?

Tyngdekraften er den kraft, der bøjer lys og bøjer det indad eller udad. Lyset falder og krummer, når det står over for massive genstande, kendt som gravitationslinse.

Hvad er vægten af elektricitet?

Hvis du overvejer elektricitet i form af elektronerne, der udgør det, den vejer en lille smule. Vægten er dog ubetydelig, omkring et gram for 1000, 000, 000 joule vurderet til en volt.

Masser mere information

Forfatterens note:Hvor meget vejer lys?

At forstå forholdet mellem lys og masse og fotoner og energi er skræmmende. Det er nok til at få et ønske om, at Einstein tålmodigt selv kunne lede os gennem det.

Relaterede artikler:

Sådan fungerer Quantum Cryptology
Hvor speciel relativitet virker
Hvad er relativitet?
10 ting du ikke vidste om Einstein
Sådan fungerede Einsteins hjerne

Kilder

Spørg varevognen. "Hvordan har lys momentum uden masse?" University of Illinois ved Urban-Champaign Department of Physics. 2014. (25. juni, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1424
Spørg varevognen. "Letvægt." University of Illinois at Urbana-Champaign Department of Physics. 2014. (25. juni, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1395
Spørg varevognen. "Fotoner, masse, tyngdekraft, lys, hvilemasse, uændret masse, energi, momentum. "University of Illinois ved Urban-Champaign Department of Physics. 2014. (25. juni, kl. 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16351
Gibbs, Philip, Carr, Jim og Koks, Don. et al. "Hvad er relativistisk masse?" Ofte stillede spørgsmål om fysik og relativitet. 2012. (25. juni, 2014) http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html
Gibbs, Philip. "Har lys masse?" Ofte stillede spørgsmål om fysik og relativitet. 1997. (25. juni, 2014) http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
Newton. "Sollys og vægt." Argonne National Laboratory. Juni 2012. (25. juni, 2014) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00644.htm
UCSB ScienceLine. "Jeg spekulerede på om lys ...." University of California Santa Barbara. (25. juni, 2014) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2976
Whitlock, Laura. "Spørg en astrofysiker." NASA. (25. juni, 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/961102.html

Sidste artikelHvor får de partiklerne til acceleratorer?

Næste artikelHvor mange atomer er der i en person?