Weegt licht iets? We zullen, Ja en nee. agsandrew/iStock/Thinkstock

Als er een simpel antwoord zou zijn op hoeveel licht weegt, we zouden het allemaal weten. Er zou waarschijnlijk een soort basisschoolrijm zijn om ons te helpen het exacte cijfer te onthouden, net als ons handige liedje over 1492 en het oceaanblauw.

In plaats daarvan, we worden gedwongen door ingewikkelde halve antwoorden te waden die ongeveer gaan als, "Eh, het weegt een beetje, maar niet zoals hoe regelmatig dingen wegen." Wat een vreselijke jingle is om op de speelplaats te zingen.

Laten we proberen de warboel te ontwarren en beginnen met het stellen van een geheel andere vraag:hebben fotonen massa?

Fotonen zijn de kleinste mate van licht, en nee, ze hebben geen massa. Dus dat is makkelijk, Rechtsaf? Licht bestaat uit fotonen, die geen massa hebben, dus licht heeft dus geen massa en kan niets wegen.

Niet zo snel. Omdat fotonen energie hebben -- en, zoals Einstein ons leerde, energie is gelijk aan de massa van een lichaam, vermenigvuldigd met de lichtsnelheid in het kwadraat. Hoe kunnen fotonen energie hebben als ze geen massa hebben? (Je kunt je voorstellen dat Einstein aan fotonen denkt over:massa en schouderophalend, in de hoop dat niemand de discrepantie heeft opgemerkt.)

Werkelijk, wat Einstein bewees, is dat energie en massa hetzelfde kunnen zijn -- alle energie heeft een of andere vorm van massa. Licht heeft mogelijk geen rust (of invariante) massa - het gewicht dat het gewicht van een object beschrijft. Maar vanwege de theorie van Einstein (en het feit dat licht zich gedraagt ​​alsof het massa heeft, doordat het onderhevig is aan de zwaartekracht), we kunnen zeggen dat massa en energie samen bestaan. In dat geval, we zouden het noemen relativistische massa -- massa wanneer een object in beweging is, in tegenstelling tot in rust [bron:Gibbs].

Dus ons antwoord is een grabbelton met ja en nee. Heeft licht een massa die op de weegschaal kan worden gewogen? Zeer zeker niet. Maar het is een bron van zwaartekrachtvelden, dus we zouden kunnen zeggen dat een doos met licht meer weegt dan een doos zonder licht -- zolang je maar goed kunt begrijpen dat het "gewicht" dat je meet een vorm van energie is en niet, zeggen, pond of kilogram [bron:Ask the Van].

Oorspronkelijk gepubliceerd:22 september 2014

Veelgestelde vragen over lichtgewicht

Heeft licht gewicht?

Soort van. Alle energie heeft een vorm van massa en licht is daarop geen uitzondering. Dus licht heeft gewicht, maar niet het soort massa dat je op een weegschaal kunt wegen.

Wat is massa van licht?

Hier is geen eenduidig ​​antwoord op. Licht wordt gevormd door fotonen die bewegen om de helderheid te vormen die we zien. Fotonen hebben zelf geen massa, maar ze hebben energie als ze bewegen, waarvan Einstein zei dat het hetzelfde zou kunnen zijn.

Heeft zwaartekracht invloed op dingen zonder massa?

Zwaartekracht heeft invloed op bijna alles wat energie draagt, zelfs een deeltje zonder massa. Dit is de reden waarom de zwaartekracht van donkere materie het pad van het licht in de ruimte kan veranderen.

Waarom wordt licht beïnvloed door de zwaartekracht?

Zwaartekracht is de kracht die licht buigt en naar binnen of naar buiten buigt. Licht daalt en buigt wanneer het wordt geconfronteerd met massieve objecten, bekend als zwaartekrachtlensing.

Wat is het gewicht van elektriciteit?

Als je elektriciteit beschouwt in de vorm van de elektronen waaruit het bestaat, het weegt wel een klein beetje. Het gewicht is echter onbeduidend, ongeveer een gram voor 1000, 000, 000 joule gewaardeerd op één volt.

Veel meer informatie

Notitie van de Auteur:Hoeveel weegt licht?

Het begrijpen van de relatie tussen licht en massa en fotonen en energie is ontmoedigend. Het is genoeg om één wens te doen dat Einstein ons er zelf geduldig doorheen kon leiden.

Gerelateerde artikelen:

• Hoe kwantumcryptologie werkt
• Hoe speciale relativiteit werkt
• Wat is relativiteit?
• 10 dingen die je niet wist over Einstein
• Hoe het brein van Einstein werkte

bronnen

• Vraag het aan de Van. "Hoe heeft licht momentum zonder massa?" Universiteit van Illinois bij de afdeling Natuurkunde van Urban-Champaign. 2014. (25 juni, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1424
• Vraag het aan de Van. "Lichtgewicht." Universiteit van Illinois aan de afdeling Natuurkunde van Urbana-Champaign. 2014. (25 juni, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1395
• Vraag het aan de Van. "Fotonen, massa, zwaartekracht, licht, rust massa, onveranderlijke massa, energie, momentum." Universiteit van Illinois bij Urban-Champaign Department of Physics. 2014. (25 juni, 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16351
• Gibbs, Filip, Carr, Jim en Koks, Maffiabaas. et al. "Wat is relativistische massa?" Veelgestelde vragen over natuurkunde en relativiteit. 2012. (25 juni, 2014) http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html
• Gibbs, Filip. "Heeft licht massa?" Veelgestelde vragen over natuurkunde en relativiteit. 1997. (25 juni, 2014) http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
• Newton. "Zonlicht en gewicht." Argonne Nationaal Laboratorium. juni 2012. (25 juni, 2014) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00644.htm
• UCSB Science Line. "Ik vroeg me af of het licht..." University of California Santa Barbara. (25 juni, 2014) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2976
• Whitlock, Laura. 'Vraag het aan een astrofysicus.' Nasa. (25 juni, 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/961102.html