ışığın kütlesi yoksa nasıl oluyor da momentumu oluyor

bir taneciğin veya cismin momentumunu p=v.m formülünden hesaplarız. burada p dediğimiz momentum, v dediğimiz hız, m dediğimiz de kütledir. bildiğimiz üzere ışığın tanecikleri yani fotonların kütlesi yok. yani kütlesi sıfır. bu sıfır olan kütleyi formülde yazdığımız zaman göreceğimiz sonuç momentumun da sıfır olacağıdır.

peki, ışıkta ışıkta momentum ne arar? diye sorarsanız burada einstein'in izafiyet teorisi ( e=mc2 ) devreye giriyor.
burada kütleyi yalnız bırakır üstteki ( p=m.v ) formülündeki kütle yerine yazdığımız gibi ışıktan konuştuğumuz için onun hızını da formüle yazmayı unutmamalıyız. sonuç olarak burada p=e/c gibi bir şey elde ediyoruz. dur daha bitmedi, bu formülde de e yerine fotonun enerji formülünü yani (h.f) yi de yaz bakayım. orada bir şeyler ışığın dalga boyu formülüne benzeyecek. onu da yerine yazdığımız gibi son olarak; p= h/λ formülünü elde edeceğiz. özetle;

p=v.m den p=h/λ elde ettik. artık tek yapman gereken sana verilen sayısal verileri formüle koymak ve momentumun artık sıfır "olmadığını" görmek.

ışığın kütlesi yoksa karadelikler tarafından nasıl yutuluyor sorusunu akıllara getirir

kütlesi olmayan şeyin hareket edemeyeceğine dair bir kaide mi var? bir formül mü var?.. dediğim başlık.

bir fizik sorusu.

normal şartlarda herhangi bir maddenin momentumunu p = m.v* formülüyle hesaplarız. ışığın momentumu ise e = p.c* formülüyle bağıntılıdır. yani ışığın momentumu, frekansına bağlı olarak artar ya da azalır.

momentumu olan bir şey, çarptığı başka bir cisme kuvvet uygulayabilir. günlük hayatımızda ışığın momentumu, bizim fark edebileceğimiz bir boyutta değildir. örneğin 100 watt'lık bir ampulün 1 saniyede yayacağı fotonların toplam momentumu 0.000000284 kg m / s'dir. bu nedenle herhangi bir yerden bize gelen ışık, bizi büyük bir kuvvetle bir yerlere doğru ittirmez. fakat mesela optik cımbız gibi bir aleti çalıştırmaya yetecek kadar da büyüktür.

ışıkta, başka bir deyişle fotonlarda momentumun varlığı, elektron-pozitron çiftlerinin birbirini yok etmesiyle ortaya neden 2 adet foton çıktığını da açıklar. bu 2 parçacık birbirlerine doğru eşit hızlarla gelip çarpışmadan önce toplam momentumları sıfırdır. çarpışmadan sonra -momentumun korunumu kanunu gereği- yine toplam sıfır momentumlu bir durumun ortaya çıkması gerekir. parçacıkların kütleleri tamamen enerjiye dönüştüğünden, çarpışma sonrası oluşacak zıt yönlü 2 foton bu sorunu halleder. tam da bu sebepten, elektron-pozitron çarpışmaları her zaman zıt yönlü hareket eden 2 fotonun olumasıyla sonuçlanır.