Domanda:
Esistono davvero particelle prive di massa?
Patrick
2016-07-10 00:50:51 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ero in dubbio, quindi sono andato su wikipedia.Là dice "il fotone ha massa a riposo zero", ma nella descrizione laterale dice che la massa è $ <1.10 ^ {- 18} \: \ mathrm {eV} / c ^ 2 $.Quindi la massa del fotone è davvero zero o la consideriamo zero perché è trascurabile?Più in generale, esistono particelle prive di massa?

http://arxiv.org/abs/gr-qc/0509110
Photon ha zero massa a riposo, ma in realtà non è mai a riposo (rispetto a qualsiasi fotogramma).
Essenzialmente un duplicato di [Un gluone ha massa o no?] (Http://physics.stackexchange.com/q/258664/50583)
@ACuriousMind Solo se spieghi perché sono uguali.Probabilmente è banale per te, ma non per l'OP.Questa spiegazione non esiste nella domanda correlata e nemmeno nelle sue risposte.Questa spiegazione sarebbe * fuori tema * nella domanda correlata.
@peterh: Entrambe le domande chiedono se una particella priva di massa sia "veramente" priva di massa in base al limite superiore sperimentale di Wikipedia.Poiché la risposta in realtà non dipende dal fatto che la particella in questione sia un gluone o un fotone, le domande sono essenzialmente duplicate, poiché questa è la differenza principale tra loro.
Cinque risposte:
peterh - Reinstate Monica
2016-07-10 00:57:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ecco una rapida risposta semplice & fino all'arrivo dei professionisti.Nel modello standard, è zero.Questo $ < 1 \ cdot 10 ^ {- 18} \ frac {\ mathrm {eV}} {c ^ 2} $ è un limite superiore sperimentale (cioè se ha una massa a riposo, a causa della fisica oltre il Modello Standard,deve essere inferiore a questo valore).

Questo valore è molto piccolo, rispetto alla massa a riposo stimata dei neutrini (che è dell'ordine di alcuni decimi di $ \ mathrm {eV} $).

Mozibur Ullah
2016-07-10 08:54:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Non possiamo misurare con una precisione infinita;quindi, anche se una particella avesse di fatto massa nulla, non potremmo misurarla sperimentalmente con la precisione infinita necessaria per giustificarlo;ecco perché è richiesta una certa quantità di giudizio, e tale giudizio viene espresso nel contesto di un quadro teorico.

Il secondo punto da sottolineare è che tutte le particelle con massa a riposo pari a zero viaggiano alla velocità della luce e hanno una quantità di moto dovuta a questo movimento.

Come una risposta ha già sottolineato, tali particelle sono bosoni di gauge che mediano le forze EM di & deboli e forti.Per la forza EM, questo è il fotone.

Sarebbe bello avere una spiegazione per il voto negativo;dettagli insufficienti, dettagli insufficienti o dettagli errati ...
o un cattivo inglese, caratteri stupidi o semplicemente una cattiva ortografia?
Forse hai ricevuto il voto negativo per il 2 ° paragrafo.La massa relativistica è generalmente deprecata nei trattamenti moderni._Può_ essere un concetto utile, se sai cosa stai facendo, come l'articolo Usenet Physics FAQ [What is Relativistic Mass?] (Http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html) spiega, ma ha portato a così tanti fraintendimenti ed errori che la maggior parte degli insegnanti di fisica degli ultimi decenni preferisce evitarlo.
OTOH, affermare che un fotone ha _momentum_ diverso da zero non è controverso.IMHO, la nozione di massa a riposo zero è leggermente paradossale, poiché una particella con massa a riposo zero non ha un frame di riposo in cui possiamo misurare direttamente questa massa zero.:) Ma ovviamente, possiamo "misurare" la sua massa a riposo indirettamente tramite la [relazione energia-quantità di moto] (https://en.wikipedia.org/wiki/Energy%E2%80%93momentum_relation) _E² = (pc) ²+ (m₀c²) ²_.
@PM2Ring: buon punto - grazie, stavo pensando allo slancio ma ho scritto massa;questo è quello che ti fa il tempo, intendo me ...
Non il mio voto negativo, ma dire che qualcosa ha massa a causa del suo movimento non è corretto.La massa di una particella priva di massa è zero.
Immagino anche che sia perché hai detto che il movimento porta alla massa in fotoni.
Sai che sei autorizzato a modificare, vero?Ad ogni modo, ho cambiato "massa" in quantità di moto - devo dire che ha confuso una buona risposta.
heather
2016-07-10 00:58:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ci sono effettivamente particelle prive di massa.

Nel 2015 erano note due particelle prive di massa (entrambi bosoni di gauge): il fotone (portatore dell'elettromagnetismo) e il gluone (portatore della forza forte). Va notato, tuttavia, che i gluoni non vengono mai osservati come particelle libere, poiché sono confinati all'interno degli adroni.

I gravitoni (se scoperti) sarebbero un'altra particella priva di massa.

Naturalmente, bisogna tenere presente che nulla può essere misurato con una precisione infinita. Per questo motivo, non misureremo mai la massa a riposo di un fotone e troveremo che sia zero. Man mano che le nostre misurazioni migliorano, si avvicinerà allo zero, ma non ci arriverà mai del tutto.

È interessante notare che, secondo questo sito Web, gli scienziati sono in grado di esaminare la legge di Coulomb e altri risultati sperimentali e di porre limiti superiori a come può essere misurata la massa a riposo del fotone. Il miglior limite superiore fino ad oggi è $ 1,07 × 10 ^ {- 27} $ unità di massa atomica. L'equivalente di questo è quello che hai visto nella barra laterale di Wikipedia.

Sono disponibili ulteriori informazioni su questo sito Web sulle particelle senza massa.

È discutibile che un fotone non abbia massa poiché ha alcune proprietà delle lunghezze d'onda e può essere risucchiato dai buchi neri
@Adamawesome4, Presumo tu voglia dire che è discutibile che i fotoni abbiano massa.Se i fotoni avessero massa non viaggerebbero alla velocità della luce poiché nessun oggetto con massa può raggiungere la velocità della luce secondo la relatività generale.
Non sarebbero allora considerate lunghezze d'onda?
Non sono abbastanza sicuro di aver capito cosa intendi.La luce ha una duplice natura: è sia onda che particella.Se potessi approfondire la tua obiezione, lo apprezzerei.
In realtà so molto poco delle tendenze della luce, quando stavo cercando di rispondere alla domanda in cui mi sono imbattuto [questo] (http://curious.astro.cornell.edu/about-us/140-physics/the-theory-of-relativity / general-relativity / 1021-if-photons-have-zero-mass-why-do-they-feel-the-effects-of-gravity-advanced) E mi chiedo, dove hai iniziato a imparare la fisica?Voglio saperne di più, ma non so da dove cominciare.
Il collegamento che hai fornito è interessante e in fondo è corretto.La gravità è una caratteristica dello spaziotempo;come tale influisce sulla luce.Tuttavia, non sono ancora sicuro di cosa intendi per commento sulle lunghezze d'onda.Infine, onestamente, probabilmente sono la persona sbagliata a cui chiedere dove imparare la fisica ... Sono alle medie!=) Farò del mio meglio però.Khan Academy è sempre una grande risorsa.In questo caso contiene molte informazioni sulla fisica classica, così come alcune informazioni sulla fisica moderna sparse tra le sezioni di chimica e fisica.Ho anche letto praticamente qualsiasi libro di fisica che posso (cont.)
Cerchiamo di [continuare questa discussione in chat] (http://chat.stackexchange.com/rooms/42444/discussion-between-adamawesome4-and-heather).
(segue) La biblioteca e le librerie usate come Half Price Books sono ottime per questo.Non riesco a capire gran parte della matematica ... non ho frequentato corsi superiori a quelli di Algebra ... quindi cerco di trovare libri che si concentrino sui concetti.Sono stato anche in grado di trovare un libro di testo economico che sto leggendo.Nel processo di risposta e di porre domande qui imparo molto e su argomenti di cui normalmente non leggerei.Queste, ovviamente, sono solo alcune idee.Ponetela come domanda (raccomandazione sulle risorse) e osservate la raccolta principale di risorse in una domanda che si trova nella parte superiore della pagina collegata.
Moonraker
2016-07-10 14:10:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il limite superiore che citi riflette l'ipotesi che i fotoni nel vuoto possano avere una piccola massa a riposo.

Ma sembra più importante che c sia la velocità di particelle prive di massa come i fotoni nel vuoto.Tuttavia, non esiste un vero vuoto nell'universo: non solo che anche nello spazio esterno troverai sempre degli atomi interstellari.Ma anche il campo di gravità di ogni singola particella di massa sta interagendo all'interno dell'intero universo, anche se questo accade in dimensioni estremamente piccole.

Di conseguenza, in senso stretto, i fotoni senza massa sono un concetto che non esiste nell'universo.

Ma come possono le particelle massicce viaggiare alla velocità della luce?
@Yves Daoust: Poiché solo le particelle prive di massa viaggiano alla velocità della luce, i fotoni con massa no.Il fotone senza massa che viaggia alla velocità della luce è un concetto idealizzato, anche se la realtà non è lontana da esso.
Anton
2016-07-18 16:29:27 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Il minimo che si possa richiedere a qualcosa per poterlo chiamare particella è che possa essere stabilito dove si trova quando, che interagisce, per quanto debolmente, con gli oggetti nel suo ambiente. Poiché secondo la teoria della relatività una particella priva di massa deve muoversi alla velocità della luce ea quella velocità il tempo non passa affatto, la particella -il suo stato- è completamente congelata nel tempo quindi non può interagire, esprimere la sua esistenza, quindi no, lìnon sono particelle prive di massa.Fotoni e gravitoni, per quanto utili nei nostri modelli ed equazioni, sono particelle fittizie.

Secondo me non è così semplice.Ad esempio, anche la velocità delle onde elettromagnetiche è $ c $.Forse anche loro non interagiscono?
C'è una contraddizione in (l'attuale formulazione / interpretazione di) SR: mentre da un lato afferma che la trasmissione del fotone è istantanea dal punto di vista del fotone;dall'altro favorisce il punto di vista dell'osservatore secondo il quale la trasmissione richiede tempo, contraddizione che nasce dall'idea che l'universo invecchi, nel suo insieme, nel tempo, mentre il fotone viaggia: nell'idea che vivein un regno del tempo non di sua creazione.
Stai usando una terminologia conosciuta nei dettagli solo per te.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...