Combien pèse la lumière ?

Au lieu de cela, nous sommes obligés de parcourir des demi-réponses compliquées qui ressemblent à quelque chose comme "Euh, ça pèse un peu, mais pas comme les choses ordinaires pèsent." Ce qui est un jingle terrible à chanter sur la cour de récréation.

Essayons de démêler le désordre et commençons par poser une toute autre question : les photons ont-ils une masse ?

Les photons sont la plus petite mesure de la lumière, et non, ils n'ont pas de masse. Alors c'est facile, non ? La lumière est composée de photons, qui n'ont pas de masse, donc la lumière n'a pas de masse et ne peut rien peser.

Pas si vite. Parce que les photons ont de l'énergie -- et, comme nous l'a appris Einstein , l'énergie est égale à la masse d'un corps, multipliée par la vitesse de la lumière au carré. Comment les photons peuvent-ils avoir de l'énergie s'ils n'ont pas de masse ? (On imagine Einstein pensant aux photons par rapport à la masse et au haussement d'épaules, en espérant que personne n'ait remarqué l'écart.)

En fait, ce qu'Einstein prouvait, c'est que l'énergie et la masse pouvaient être la même chose -- toute énergie a une certaine forme de masse. La lumière peut ne pas avoir de masse au repos (ou invariante) - le poids qui décrit le poids d'un objet. Mais à cause de la théorie d'Einstein (et du fait que la lumière se comporte comme si elle avait une masse, en ce sens qu'elle est soumise à la gravité), nous pouvons dire que la masse et l'énergie existent ensemble. Dans ce cas, nous l'appellerions masse relativiste - masse lorsqu'un objet est en mouvement, par opposition à au repos [source : Gibbs ].

Donc, notre réponse est un sac de oui et de non. La lumière a-t-elle une masse que l'on peut peser sur le pèse-personne ? Certainement pas. Mais c'est une source de champs gravitationnels, donc on pourrait dire qu'une boîte de lumière pèse plus qu'une boîte sans lumière - tant que vous êtes à l'aise de comprendre que le "poids" que vous mesurez est une forme d'énergie et pas, disons, des livres ou des kilogrammes [source : Ask the Van ].

Note de l'auteur : Combien pèse la lumière ?

Comprendre la relation entre la lumière et la masse et les photons et l'énergie est intimidant. C'est assez pour faire souhaiter qu'Einstein puisse patiemment nous guider lui-même.

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