Естественные науки
Вопрос к астрофизикам.
Каким образом черная дыра притягивает солнечный свет ведь, согласно закону относительности, быстрее скорости света ничто передвигаться не может, ПОТОМУ ЧТО СВЕТ НЕ ИМЕЕТ МАССЫ. А каким тогда образом гравитация черной дыры действует на то, что не имеет массы.
У фотона есть конкретная масса. Она вычисляется по следующей формуле:
M=(h*n)/c^2,
где h - постоянная Планка, n - частота фотона, с - скорость света.
У фотона есть, соответственно, и импульс и кинетическая энергия.
Особенностью массы фотона является то, что у фотона нулевая масса покоя. Нулевая масса покоя фотона следует из формулы определения массы тела через массу покоя тела:
M=M0/sqrt(1-(v/c)^2),
где М - масса тела, M0 - масса покоя тела, v - скорость тела, с - скорость света.
Так как у фотона, v=c, то в знаменателе у нас стоит ноль. Значит, чтобы результат деления был не бесконечным (так как реальная масса фотона не бесконечна) , надо, чтобы масса покоя фотона была нулевой, то есть M0=0.
Нулевая масса покоя фотона означает, что фотон не может находится в покое. Мало того, фотон, вообще, не может двигаться со скоростью меньшей, чем скорость света, иначе по последней формуле мы получим, что у фотона не только масса покоя равна нулю, но и масса фотона тоже получится нулевой, а это противоречит первой формуле, где масса фотона выражается через частоту. Поэтому, чтобы иметь массу (а также импульс и энергию) фотон просто обязан существовать только двигаясь со скоростью света. Никакие другие скорости ему не позволены.
Не только черная дыра притягивает свет. Все тела имеющие массу притягивают свет. Например, наше Солнце притягивает свет. Еще около 100 лет назад были проведены наблюдения расположения звезд во время полного солнечного затмения. Оказалось, что те звезды, которые во время такого затмения расположены около солнечного диска, слегка смещены от того положения, которые они имеют, например, когда их координаты на небосклоне мерят ночью. Это смещение координат звезд как раз и происходит из-за того, что лучи света от этих звезд проходят слишком близко от Солнца и поэтому их траектория слегка искривляется.
M=(h*n)/c^2,
где h - постоянная Планка, n - частота фотона, с - скорость света.
У фотона есть, соответственно, и импульс и кинетическая энергия.
Особенностью массы фотона является то, что у фотона нулевая масса покоя. Нулевая масса покоя фотона следует из формулы определения массы тела через массу покоя тела:
M=M0/sqrt(1-(v/c)^2),
где М - масса тела, M0 - масса покоя тела, v - скорость тела, с - скорость света.
Так как у фотона, v=c, то в знаменателе у нас стоит ноль. Значит, чтобы результат деления был не бесконечным (так как реальная масса фотона не бесконечна) , надо, чтобы масса покоя фотона была нулевой, то есть M0=0.
Нулевая масса покоя фотона означает, что фотон не может находится в покое. Мало того, фотон, вообще, не может двигаться со скоростью меньшей, чем скорость света, иначе по последней формуле мы получим, что у фотона не только масса покоя равна нулю, но и масса фотона тоже получится нулевой, а это противоречит первой формуле, где масса фотона выражается через частоту. Поэтому, чтобы иметь массу (а также импульс и энергию) фотон просто обязан существовать только двигаясь со скоростью света. Никакие другие скорости ему не позволены.
Не только черная дыра притягивает свет. Все тела имеющие массу притягивают свет. Например, наше Солнце притягивает свет. Еще около 100 лет назад были проведены наблюдения расположения звезд во время полного солнечного затмения. Оказалось, что те звезды, которые во время такого затмения расположены около солнечного диска, слегка смещены от того положения, которые они имеют, например, когда их координаты на небосклоне мерят ночью. Это смещение координат звезд как раз и происходит из-за того, что лучи света от этих звезд проходят слишком близко от Солнца и поэтому их траектория слегка искривляется.
Свет имеет массу. Потому что масса - это (инертное) свойство любой энергии. Путь света между звёздами мало отличается от пути комет. Так же искривлён, то туда, то сюда, только степень кривизны меньше, - что и не всегда заметишь. Вроде.
А фраза "фотон не имеет массы покоя" - это, наверное, такое же неосмотрительное умничанье извилинных извращенцев, как во фразе "светодиод питается током"))
А фраза "фотон не имеет массы покоя" - это, наверное, такое же неосмотрительное умничанье извилинных извращенцев, как во фразе "светодиод питается током"))
У него нет МАССЫ ПОКОЯ. У фотона есть импульс и энергия. А вообще пространство искривлено, вот и свет движется по искривленным линиям, что выглядит как притяжение.
Согласно ОТО гравитационные свойства тел определяются не их массой, а тензором энергии-импульса. У фотонов есть и энергия, и импульс - вот они и участвуют в гравитационных взаимодействиях (впрочем, как и любая другая материя) . И эквивалентная масса тут ни при чём (формула Е=mc^2 имеет ясный физический смысл только в сопутствующей системе отсчёта, т. е. относится к энергии покоя) .
Спросите, а как же быть с классической физикой, где гравитация и инерция определяются массой? Всё просто. При малых скоростях и энергиях взаимодействия основную энергию тела составляет его энергия покоя (как раз по знаменитой формуле Эйнштейна) , а вклад остальных видов энергии пренебрежимо мал. Например, обнаружить разницу в притяжении горячего и точно такого же холодного тела практически невозможно. Вот и создаётся видимость, что гравитация зависит напрямую от массы и только от неё.
Спросите, а как же быть с классической физикой, где гравитация и инерция определяются массой? Всё просто. При малых скоростях и энергиях взаимодействия основную энергию тела составляет его энергия покоя (как раз по знаменитой формуле Эйнштейна) , а вклад остальных видов энергии пренебрежимо мал. Например, обнаружить разницу в притяжении горячего и точно такого же холодного тела практически невозможно. Вот и создаётся видимость, что гравитация зависит напрямую от массы и только от неё.
Вблизи громадных масс пространство искривляется…
Все уже сказали)
Астрофизики тут не причем, вопрос на понимание принципов ОТО. Нужно знать, что свет (фотон) не имеет массы покоя. Тем не менее, фотон обладает энергией, а значит и массой по формуле Е=mc^2. Вот эта масса и фигурирует в гравитационном взаимодействии фотона. В том числе и с объектами, обладающими массой покоя, такими как черные дыры.
а свет имеет массу! свет - это и частица и волна.
волна не имеет массы, это да, но любая частица имеет массу, даже если она будет 0,0000000000000000000000000000000000000054 кг.
а черная дыра имеет очень "высокие" гравитационные показатели.
волна не имеет массы, это да, но любая частица имеет массу, даже если она будет 0,0000000000000000000000000000000000000054 кг.
а черная дыра имеет очень "высокие" гравитационные показатели.
Похожие вопросы
- Вопрос к астрофизикам. Хелп ?!?
- Здравствуйте, у меня вопрос о астрофизике.
- Вопрос физикам, астрофизикам, физикам-теоретикам. В двух словах вопрос не поставить. Помогайте.
- Передача информации сквозь пространство. Вопрос к астрофизикам, космологам, астрономам
- Вопрос по астрофизике см. внутри.
- Планеты системы белого карлика. Вопрос к астрофизикам, космологам, астрономам
- Вопрос физикам, астрофизикам
- Вопрос из области астрофизики
- Почему астрономы и астрофизики врут про Черные Дыры, якобы у них бесконечной силы притяжение и от них не может ничто и ни
- Почему в мире так мало астрофизиков?