Van a fénynek súlya?

Kapásból 4 okot tudok mondani, amiért nincs. :p

1. a fotonnak nincs tömege.

A foton az elektromágnesesség közvetítő részecskéje, ami végtelen távolságban hat, és a fotonnak is végtelen távolságban tudnia kell közvetítenie.

Ha lenne tömege, ha elhanyagolható is, akkor nem tudna fénysebességgel menni.

Matematikailag ez megmutatkozik abban, hogy teljesül a mértékinvariancia

[link]

Kvantummechanikai szempontból azért tömegtelenek, mert nem kommunikálnak a Higgs mezővel.

2. a fotonnak van RELATIVISZTIKUS tömege, azaz rendelkezik impulzussal a mozgási enegiája révén. Ezért képes elhajlítani a gravitáció is. De ezt a definíciót nem tekintjük valódi tömegnek. A relativisztikus tömeg = energia álruhában.

3. a SÚLY egy newtoni rendszerben az erő, ami egy egy tömeggel bíró tárgyra hat a gravitáció miatt. De ez a meghatározás a relativitáselmélet(ek)ben nem igazán hasznos.

Ki lehetne fejezni például úgy, hogy

F=ma=GMm/r^2 * 1/√(1−(2GM/rc^2)

de ez nem fedi igazán azt, ahogyan a gravitáció az ált. relativitásban meg van fogalmazva.

Amire szükséged lenne, azok az Einstein féle mezőegyenletek

[link]

ami a téridő elhajlását fejezi ki a lokális energia és lendület viszonylatában.

4. végül pedig citálhatod a súly "alternatív" definícióját:

"a súly az, amivel valami az alátámasztást nyomja vagy a felfüggesztést húzza"

azaz ami nincs kapcsolatban valamivel, az súlytalan.

Newton a haját tépné ettől a definíciótól, de mégis szükség van rá, mert a szabadesésben lévő tárgy valóban súlytalanságot él át; nem hatnak rá a g-erők. Nem különböztethető meg ebben a tekintetben egy olyan tárgytól, amire egyáltalán nem hat a gravitáció.

Amit te figyelembe veszel. az a földön általad látható dolgok. De például a gondolatnak nincs súlya (vagy nagyon is van, de az egészen mást jelent).

Amúgy a fényt a foton közvetíti, és mivel nincs tömege, súlya sem lehet. Mint Vree írta, energiája viszont van. Ezért (ha elenyésző mértékben is) hat rá a föld gravitációja.

Azért nem kell mindjárt ágyúval verébre lőni, elég a súly jelentését megvizsgálni. A súly a földi viszonyok között a földnek egy másik testre ható gravitációs ereje, amely függ a szóban forgó test tömegétől.

Wree utolsó mondatát azért módosítanám. A szabadesésben lévő tárgyra CSAK a gravitáció hat. Különben nem szabadesne. A köznapi értelemben a súlytalanság azt jelenti, hogy nincs ellenerő, amely kiegyensúlyozza a gravitáció hatását, ezért a test szabadon esik. A különféle ezt imitáló szerkezetek gyakorlatban a légellenállással adják meg az ellenerőt, így a testre ható erők eredője nulla, vagyis nem gyorsul. Az érzet abból származik, hogy eközben relatíve szabadon kalimpálhatsz a lábaddal, azt a látszatot keltve, hogy szabad vagy.

Ha a klasszikus fizikában gondolkodunk, a fénynek tényleg nincs súlya.

Gondoljuk el azonban a következő szituációt:

Van egy irgalmatlanul, hihetetlenül, elképesztően erős lézersugarunk. Ez a lézersugár elhalad egy kezdetben álló, nagyon nagy tömegű test (pl neutroncsillag) mellett.

A gravitációs lencsehatás miatt ugye a fény elhajlik. Ha elég messziről nézünk erre az elrendezésre akkor ugye azt látjuk, hogy jön egy fénysugár egyenesen, majd a csillag mellett elhajlik majd ahogy távolodunk a csillagtól újra egyenesen megy. A beérkező és az eltávolodó, már egyenesnek tekinthető nyalábok alfa szöget zárnak be.

Mármost: azt tudjuk, hogy a fotonok (a fény) szállít valamennyi impulzust (p= h*k/(2*pi)), és pongyolán fogalmazva, az impulzusvektor abba az irányba mutat, amerre a fény terjed.

A csillag előtt és után tehát a lézersugár fotonjainak az impulzusvektora más irányba mutat. Ahhoz, hogy az impulzusmegmaradás teljesülhessen, szükséges, hogy a bolygó a lézernyaláb irányába elmozduljon.

Ez egy nagyon gyenge effektus, nem valószínű hogy valaha is megmérik, de gondolatkísérletnek arra jó, hogy lássuk, a fény is tudja vonzani a tömeggel rendelkező testeket, ilyen értelemben "van súlya".

^(bocsáss meg, hogy belebeszélek, de nem értem, miről beszélsz, gondolom akkor a kérd.-nek sem lesz?)

Annak, hogy a fény vonzza-e a tömeggel bíró testeket, semmi köze a súlyhoz, mert a súly definíciója arra vonatkozik, amit MÁS testek vonzása fejt ki a testen, nem amit ő másokra.

Ha az lett volna a kérdés, hogy a foton fejt-e ki gravitációt, akkor jó lenne a válasz.

Bár igazság szerint amit említesz, az a régi jó ismerősünk, a relativisztikus tömeg, azaz még mindig nem valódi saját tömeg.

A fénynyaláb hatással lesz a stressz energia tenzorra, de az impulzus, nem a saját tömeg által.

ha a fény vonzza a tömeggel bíró testeket, akkor ez visszafelé is igaz (ellenerő). Maga a kérdés eléggé furcsa én nehezen értelmezhető, szerintem ahány ember megnézi annyiféleképp interpretálják. Az enyém is van olyan jó mint az előttem szólóké.

Annyit reagálnék még a hozzászólásodra, hogy nem érdemes azon lovagolni hogy nyugalmi tömeg vagy relativisztikus tömeg, ezek minden lényeges szempontból ugyanolyanok.

Különben is, ha részecskefizikát tanulsz rá fogsz jönni, hogy igazából minden tömeg "relativisztikus tömeg", minden tömeg valami kölcsönhatási energia eredménye.

^nem definiálhatod át a fogalmakat, úgy, ahogy neked tetszik. :/

ha a "súly"nak van egy definíciója, akkor azt kell használni.

nyilván értékes mindn infó, de a pongyolaság nem.

"Annyit reagálnék még a hozzászólásodra, hogy nem érdemes azon lovagolni hogy nyugalmi tömeg vagy relativisztikus tömeg, ezek minden lényeges szempontból ugyanolyanok."

Hát kvázi rohadtul nem, de mind1 :/

Ha olyan nagy szakértő vagy kvantummechanikából, akkor pláne nem szabad keverned a kettőt, mert akkot azt is tudod, hogy mi az egyik és mi a másik forrása, és hogy a kettőnek kevés köze van egymáshoz.