Если у фотона нет массы, как его может притянуть Солнце?

Я читал, что у фотона нет массы, но мой учитель говорит, что у фотона есть масса, потому что его может притягивать солнце (как в экспериментах по доказательству теории относительности).

Я думаю, что есть еще одна причина, чтобы объяснить это. Как я могу объяснить, что у фотона нет массы, а солнце притягивает фотоны?

Упомянул ли ваш учитель эксперименты, подтверждающие теорию относительности? Если это так, то это немного сбивает с толку, что он/она думает, что эксперименты также доказывают, что фотоны имеют массу.

Ответы (2)

Чтобы правильно понять, что происходит, вам нужно понять общую теорию относительности. Безмассовые частицы, такие как фотоны, путешествуют по нулевым геодезическим, а масса искривляет пространство-время, поэтому нулевые геодезические не являются прямыми линиями. Проблема в том, что ни вы, ни ваш учитель не понимаете ОТО, так что это не очень убедительный аргумент. Но вот аргумент, показывающий, что фотоны притягиваются гравитацией даже в ньютоновской гравитации.

Если у вас большая масса М привлечение небольшой массы м а расстояние между двумя массами равно г тогда сила между ними определяется уравнением Ньютона:

Ф "=" г М м г 2

Чтобы получить ускорение а м малой массы м используем второй закон Ньютона Ф "=" м а так:

а м "=" Ф м "=" г М м м г 2 "=" г М г 2

Обратите внимание, что масса маленького объекта уравновешивается, поэтому ускорение не зависит от м совсем. Это означает, что безмассовый объект, такой как фотон, испытывает точно такое же ускорение, как и массивный объект. Таким образом, даже в ньютоновской гравитации мы ожидаем, что путь луча света будет отклоняться под действием гравитации. На самом деле, немного почесав голову, можно вывести уравнение для ожидаемого отклонения, и оно выглядит так:

θ Н е ж т о н "=" 2 г М с 2 г

где г это расстояние наибольшего сближения и θ Н е ж т о н это угол, на который искривлен световой луч.

Как я упоминал в начале, для правильного описания луча света вам нужна общая теория относительности, и, используя ее, мы обнаруживаем, что отклонение на самом деле вдвое больше, чем предсказывает ньютоновская гравитация:

θ г р "=" 4 г М с 2 г

Предсказал ли Ньютон это отклонение?
@Py-ser: Ньютон не вывел уравнение, но в Optiks он сказал: « Не действуют ли тела на Свет на расстоянии и своим действием изгибают его Лучи, и разве это действие не является самым сильным на наименьшем расстоянии?» . Однако ваша точка зрения принята, и я соответствующим образом отредактировал свой ответ.

То, что вы читаете, верно. Я не уверен, что это были точные слова вашего учителя, но, согласно общей теории относительности, солнце не «притягивает» фотон (или любое другое тело, если уж на то пошло). На самом деле гравитация даже не является реальной силой.

Позвольте мне кратко изложить, что теория относительности говорит о гравитации, не вдаваясь в сложную математику. Представьте, что вы пытаетесь измерить расстояние между двумя точками на поверхности земли. как правило, кратчайшее расстояние между двумя точками — это прямая линия. Но поскольку Земля является сферой (более или менее) и, следовательно, ее поверхность «искривлена», кратчайшее расстояние между двумя точками на самом деле не является прямой линией. На самом деле, вы никогда не сможете провести прямую линию на изогнутой поверхности.

Г-н Эйнштейн говорит, что точно так же, как двумерная земная поверхность имеет геометрию, четырехмерное «пространство-время» также имеет геометрию. геометрия пространства-времени обычно плоская, но вблизи объекта со значительной массой геометрия искривляется. Именно искривление пространства-времени мы называем гравитацией.

Из классической механики мы знаем, что движущийся объект имеет тенденцию двигаться по прямой линии с постоянной скоростью. Это верно и в теории относительности, но поскольку массивный объект искривляет пространство-время, прямая линия, проходящая через пространство-время, не всегда прямая. Когда движущийся объект приближается к массивному телу, он попадает в искривленную область и поэтому наклоняется к нему и как бы «притягивается» им.

Надеюсь, что это ответ на ваш вопрос.

@Джон Ренни, ma = GMm/d^2, как правило, вы можете отменить маленькое m, поскольку оно появляется в обеих частях уравнения, но я не совсем уверен, можете ли вы сделать это в этом конкретном случае, поскольку масса фотона равна нулю. . Другими словами, 3x = 3y подразумевает x = y, но 0x = 0y не всегда означает x = y. есть что-то, что мне не хватает?
Я бы предпочел считать, что это масса, полученная за счет энергии. Обратите внимание, что фотоны имеют только нулевую СТАЦИОНАРНУЮ массу, но если они находятся в движении, особенно в искривленном многообразии, вы не можете ожидать, что масса будет равна нулю благодаря e=mc^2....
Да, вы можете, и именно так рассчитывается ньютоновское предсказание отклонения. Вы совершенно правы, что вы не можете просто разделить ноль на ноль, но вы можете принять предел как м → 0 .
Если у фотона нет массы, как его может притянуть Солнце?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v