빛의 무게에 대한 간단한 대답이 있다면 우리 모두가 그것을 알고있을 것입니다. 1492 년에 대한 유용한 정보와 오션 블루와 같이 정확한 숫자를 기억하는 데 도움이되는 일종의 초등학교 운율이있을 것입니다.
대신, 우리는 "음, 약간의 무게가 있지만 일반적인 물건의 무게와는 다릅니다."와 같은 복잡한 반답을 통과해야합니다. 놀이터에서 노래하는 것은 끔찍한 징글입니다.
혼란을 풀고 완전히 다른 질문으로 시작합시다. 광자는 질량을 가지고 있습니까?
광자 는 빛의 가장 작은 측정 단위이며 질량이 없습니다. 쉽죠? 빛은 질량이없는 광자로 구성되어 있으므로 빛은 질량이없고 무게를 측정 할 수 없습니다.
너무 빠르지 않습니다. 광자는 에너지를 가지고 있기 때문에-그리고 아인슈타인이 우리에게 가르친 것처럼 에너지는 몸의 질량에 빛의 제곱 속도를 곱한 것과 같습니다. 질량이없는 광자는 어떻게 에너지를 가질 수 있습니까? (아인슈타인이 광자에 대해 생각하는 것을 상상합니다. 질량과 어깨를 으쓱하는, 아무도 불일치를 알아 차리지 않기를 바라고 있습니다.)
사실, 아인슈타인이 증명 한 것은 에너지와 질량이 같은 것이 될 수 있다는 것입니다. 모든 에너지는 어떤 형태의 질량을 가지고 있습니다. 빛은 물체의 무게를 설명하는 무게 인 휴식 (또는 불변) 질량을 가질 수 없습니다. 그러나 아인슈타인의 이론 (그리고 빛이 중력의 영향을 받는다는 점에서 질량이있는 것처럼 행동한다는 사실) 때문에 우리는 질량과 에너지가 함께 존재한다고 말할 수 있습니다. 이 경우, 우리는 그것을 상대 론적 질량 이라고 부를 것입니다 . 물체가 움직이고있을 때의 질량 입니다. [출처 : Gibbs ].
그래서 우리의 대답은 '예'와 '아니오'로 구성된 가방입니다. 조명에는 욕실 저울에서 무게를 잴 수있는 질량이 있습니까? 확실히 아닙니다. 그러나 그것은 중력장의 원천이기 때문에 우리는 빛이없는 상자보다 무게가 더 크다고 말할 수 있습니다. 측정하는 "무게"가 에너지의 한 형태라는 것을 편안하게 이해한다면 파운드 나 킬로그램이 아니라 [출처 : Ask the Van ].
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저자의 주 : 빛의 무게는 얼마입니까?
빛과 질량, 광자와 에너지 사이의 관계를 이해하는 것은 어렵습니다. 아인슈타인이 우리를 참을성있게 스스로 안내 할 수 있기를 바라는 것만으로도 충분합니다.
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출처
- 밴에게 물어보세요. "빛은 질량없는 운동량을 어떻게 가질까요?" University of Illinois at Urban-Champaign Department of Physics. 2014. (2014 년 6 월 25 일) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1424
- 밴에게 물어보세요. "가벼운 무게." University of Illinois at Urbana-Champaign Department of Physics. 2014. (2014 년 6 월 25 일) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1395
- 밴에게 물어보세요. "광자, 질량, 중력, 빛, 나머지 질량, 불변 질량, 에너지, 운동량." University of Illinois at Urban-Champaign Department of Physics. 2014. (2014 년 6 월 25 일) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16351
- Gibbs, Philip, Carr, Jim 및 Koks, Don. et al. "상대 주의적 질량이란 무엇입니까?" 물리학 및 상대성 FAQ. 2012. (2014 년 6 월 25 일) http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html
- 깁스, 필립. "빛에 질량이 있습니까?" 물리학 및 상대성 FAQ. 1997. (2014 년 6 월 25 일) http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
- 뉴턴. "햇빛과 무게." 아르곤 국립 연구소. 2012 년 6 월. (2014 년 6 월 25 일) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00644.htm
- UCSB ScienceLine. "가벼운 지 궁금해서 ...."캘리포니아 대학 산타 바바라. (2014 년 6 월 25 일) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2976
- 휘트 록, 로라. "천체 물리학 자에게 물어보십시오." NASA. (2014 년 6 월 25 일) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/961102.html