Soll das Photon Masse haben?

Die Tatsache, dass die Photonenmasse null ist, wird ausführlich in den Antworten auf Warum können Photonen keine Masse haben? Da Sie jedoch speziell fragen, warum die Gleichungen für Energie und Kraft nicht implizieren, dass das Photon eine Masse hat, lassen Sie mich diesen Punkt ansprechen.

Die gleichung$E=mc^2$ist ein Sonderfall der allgemeineren Gleichung:

$$E^2 = p^2c^2 + m^2c^4$$

Wo$p$ist der Schwung und$m$ist die Ruhemasse. Ein Photon hat keine Ruhemasse und seine Energie ist daher durch die Einstellung gegeben$m=0$in der obigen Gleichung erhalten Sie:

$$E = pc$$

Und der Impuls eines Photons ist gegeben durch:

$$p = \frac{h}{\lambda}$$

Also bekommen wir:

$$E = \frac{hc}{\lambda} = h\nu$$

was als Gleichung für die Energie eines Photons bekannt sein sollte. Die Tatsache, dass ein Photon eine Energie ungleich Null hat, bedeutet nicht, dass es eine Masse haben muss.

Das Argument für die Kraft ist verwandt. Die gleichung$F=ma$kann auch geschrieben werden als:

$$F = \frac{dp}{dt}$$

Und nach wie vor ist der Schwung durch gegeben$p=h/\lambda$. Die Tatsache, dass Licht eine Kraft ausüben kann, liegt daran, dass Photonen einen Impuls besitzen, nicht daran, dass Photonen eine Masse haben.