Увеличивается ли масса тела, поглощающего фотоны?

Допустим, у меня есть коллектор фотонов на орбите вокруг Солнца. Ему удается эффективно собирать фотоны, то есть не излучая никакой энергии.

Затем, используя уравнение Эйнштейна:

Е "=" м с 2

поскольку коллектор поглощает энергию, его масса должна увеличиваться.

Это верно?

Вы можете найти некоторое представление, прочитав физику.stackexchange.com/ questions/11449/… или physics.stackexchange.com/questions/16351/… .

Ответы (2)

Да.

Я чувствую, что должно быть больше объяснений, но это довольно просто. Черное тело, поглощающее энергию, будет увеличиваться в массе. Абсолютное увеличение довольно незначительно, но оно не равно нулю.

Поскольку вы спрашиваете об объекте, который также не излучает энергию, подходящей аналогией может стать черная дыра. Итак, увеличивается ли масса черной дыры, когда в нее падают фотоны? Конечно. Если это поможет, вы можете представить, что фотон достаточно высокой энергии может производить пары электронов (или других частиц), которые впоследствии могут упасть в черную дыру... ну, за исключением античастицы, которая будет аннигилирована вскоре после создания. В любом случае, кажется, легче представить сценарий с частицами, имеющими массу покоя, потому что он больше соответствует нашему повседневному опыту.

Это увеличение массы покоя? На самом деле я не уверен, к какой массе относится уравнение, которое я дал.
Или это увеличение гравитационной массы?
Я думаю, вы путаете несколько разных понятий массы. Существует разница между массой покоя и массой, измеренной в неинерциальной системе отсчета, но все виды массы являются гравитационными. Теоретически существует вероятность того, что гравитационная масса и инертная масса различны, но это было проверено в очень высокой степени и оказалось, что это не так.
Что касается того, является ли эта масса «массой покоя», это зависит от того, что происходит с фотоном. Вы утверждаете, что фотон был «поглощен». Хорошо, как? Скажем, у вас есть мерцающий гамма-детектор; в этом случае фотон теряет свою энергию из-за фотоэффекта. В зависимости от энергий связи затронутого атома до и после взаимодействия может произойти некоторое изменение массы покоя, но большая часть энергии в конечном итоге станет теплом. Это по-прежнему представляет собой увеличение массы, и, тем не менее, это все еще гравитация.

Хотя это правда, что масса увеличит ваше требование идеального поглощения без излучения, которое не может быть удовлетворено так легко. Полное поглощение потребовало бы черной поверхности при температуре 0 К. Каждая поверхность, согласно закону Планка и закону Стефана Больцмана, излучала бы тепловую энергию с ∝ Т 4 . Это ограничивает повышение температуры до температуры поверхности Солнца.

С помощью тепловой энергии к Б / 2 ⋅ Т на степень свободы можно попытаться оценить прирост массы между минимальной стартовой температурой и 6000 К для заданного набора свойств коллектора.

Это увеличение массы покоя?
Спасибо за дополнительную информацию, но я не спрашиваю о невозможности полного поглощения. Просто пытаюсь сосредоточиться на духе ОП, а именно на том, может ли излучение / поглощение света изменить массу.
@MattFenwick: Трудно ответить, является ли это просто увеличением массы покоя. Поглощение фотонов включает в себя передачу импульса, поэтому суммарный импульс коллектора также изменяется.
Увеличивается ли масса тела, поглощающего фотоны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v