Ich weiß, dass diese Frage dumm klingen mag, aber was ich meine, ist, dass Photonen etwas Energie und keine Masse haben, aber Masse und Energie sollen äquivalent sein (oder vielleicht habe ich diesen Teil falsch verstanden). Auf eine frühere Frage bekam ich die Antwort, dass die Schwerkraft vom Spannungs-Energie-Tensor und nicht einfach von der Masse abhängt, sodass ein Photon auch einen sehr geringen Gravitationseinfluss erzeugen sollte. Woher wissen wir dann, dass sich Photonen bewegen? und sagen wir nicht 99,999999% ?
Ich frage dies wegen der Zeitdilatation, weil sich dann ein Photon etwas darunter bewegt würde nur eine massive Zeitverlangsamung erfahren, aber immer noch keinen vollständigen Stillstand, oder?
BEARBEITEN: Beachten Sie, dass im hypothetischen Fall, dass Licht etwas langsamer ist als Es wäre immer noch eine Geschwindigkeitsgrenze, die für relativistische Berechnungen verwendet wird, aber keine Lichtgeschwindigkeit mehr, daher lautet die Frage nicht genau "Warum bewegt sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit?".
100%ig sicher kann man das nicht sein, aber wir können der Masse Obergrenzen setzen.
Masselose Teilchen haben kein Ruhesystem, daher macht es keinen Sinn, von Zeitdilatation im System des Photons zu sprechen. Ein massives Photon hätte ein Ruhesystem, sodass Sie es schließlich einholen und sich neben ihm bewegen könnten.
Stellen Sie sich eine sehr weit entfernte Supernova vor; Nehmen wir zum Beispiel an, dass die Photonen der Explosion eine Milliarde Lichtjahre zurücklegen müssen, um uns zu erreichen. Wenn diese Photonen unterschiedliche Geschwindigkeiten hätten, dann würden diese Unterschiede einen kumulierenden Unterschied in ihrer Laufzeit verursachen.
Selbst wenn sich ihre Geschwindigkeiten nur um ein Milliardstel unterscheiden würden, würden uns die schnellsten, energiereichsten Photonen ein Jahr vor den langsamsten, energieärmsten erreichen. Das passiert natürlich nicht: Wenn wir eine Supernova beobachten, detektieren wir alle Photonen gleichzeitig, unabhängig von ihrer Energie.
In der speziellen Relativitätstheorie hängt die Energie mit Masse und Impuls zusammen , Wo ist der Schwung. hier ist die Ruhemasse des Teilchens, also gibt es für den Fall der Photonen nur Energie aus dem Impuls. Der Sie sind wahrscheinlich damit vertraut, ignoriert den Impulsterm und bezieht daher nur die Ruhemasse mit ein.
Photonen sind die quantisierte Energie des elektromagnetischen Feldes. Wir wissen aus den Maxwell-Gleichungen, die die klassische elektromagnetische Wellentheorie beschreiben, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle ist:
Der Zahlenwert davon ist die uns bekannte Lichtgeschwindigkeit. Wenn unsere Quantentheorie des Lichts mit der klassischen Theorie konsistent sein soll, muss die Geschwindigkeit der Photonen gleich diesem Wert sein.
Aber am Ende die Lichtgeschwindigkeit ist definiert als die Lichtgeschwindigkeit in einem Vakuum, also fragt man sich, ob Photonen langsamer sind als ist wie die Frage, was wäre, wenn sich Schall langsamer ausbreitet als die Schallgeschwindigkeit in der Luft. Es widerspricht der Definition der Geschwindigkeit.
Woher wissen wir dann, dass sich Photonen bewegen? [...] die Frage nicht genau "warum bewegt sich das Licht mit Lichtgeschwindigkeit?".
Die Frage scheint also präziser zu sein:
"Woher wissen wir, dass die Signalfront jedes Signals, das zwischen (geeigneten Ansammlungen von) elektromagnetischen Ladungen ausgetauscht wurde, dem Austausch von Quanten des elektromagnetischen Feldes zwischen diesen (Ansammlungen von) Ladungen zugeschrieben wird?"
Nun, per Definition stimmt das immer noch:
Da offenbar zwischen (geeigneten Ansammlungen von) elektromagnetischen Ladungen Signale ausgetauscht werden können, nennen wir die entsprechenden Signalfronten "Photonen".
Nachdem diese spezielle Frage a priori geklärt ist , bleiben natürlich viele andere Fragen, die experimentell angegangen werden könnten; wie zum Beispiel:
Welcher Wert (oder Werteverteilung) von „Brechungsindex " charakterisiert die Region, die die Ladungen enthält? (Dies bezieht sich auf das elektromagnetische Feld in der Region, soweit es den "Signalschweif" darstellt oder als "stehende Welle" angesehen wird).) oder
Wurde als Teil des "Signalschweifs" noch etwas zwischen den betrachteten Ladungen ausgetauscht? (Wie Neutrinos oder Z-Bosonen oder die hypothetischen Proca-Teilchen usw.)
Licht hat immer keine Ruhemasse. Die winzige vernachlässigbare Schwerkraft würde das Licht nicht verlangsamen. Stattdessen kann es dem/den Photon/en Energie zuführen oder entziehen. Wir wissen, dass sich Licht mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, weil das die Geschwindigkeit der Kausalität ist. Wenn Licht irgendwie schneller als Licht wäre, wären Zeitreisen möglich, und wir wissen, dass das unmöglich ist. Licht hat Impuls, aber keine Masse. Einige Leute betrachten relativistische Masse und denken, dass Licht sie hat, aber das ist nicht dasselbe wie Ruhemasse.
Wenn das Photon keine Masse hat, haben Sie das erste Teilchen, das keine duale Natur hat. Ich weiß nicht, wer diesem Photon beigebracht hat, dass es keine Masse hat. Wenn Sie sagen, dass es bei Reisen mit Lichtgeschwindigkeit keine Ruhemasse hat, dann ist das in Ordnung. Denken Sie daran, wenn Sie die Lichtgeschwindigkeit auch im Vakuum verringern, wenn Sie können, wird die Ruhemasse winzig klein, wie stark Sie die Geschwindigkeit verringert haben. Wie Sie können, niemand hat eine Idee. Aber die Lichtgeschwindigkeit wurde in einem anderen Medium verringert, sodass das Photon dort eine Ruhemasse ungleich Null erhielt. Aber Photon hat überall Masse und auch Wellennatur, aber keine Ruhemasse als Annahme von nur einer Gleichung, weil ich denke, dass es so klein ist, damit Null nicht auf diese Zahl zurückgesetzt wird, wenn Sie Null auf -1 zurücksetzen, hat es wieder Masse. Aber diese Gleichung wird kompliziert und schwierig, die berühmte emc2, die nicht ganz korrekt ist, da sie nur für Teilchen gilt, die eine Geschwindigkeit von weniger als Licht haben. Für Licht kann es keine Masse messen, also nutzlos.
Benutzer12262
Georg G
Georg G
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