Hvor fort en Photon Move?

En foton er en av et mangfold av elementære partikler, men fotonet er særlig bemerkelsesverdig fordi det er den partikkel som bærer lys - eller, i effekt, det er lett selv. Fotonet er et sentralt begrep i moderne fysikk med noen svært merkelige egenskaper, som ikke har noen masse. Selv om dette kan høres counterintuitive, er det nettopp denne funksjonen som er ansvarlig for fotonet hastighet.

Egenskaper

Fotoner bære elektromagnetisk stråling av alle typer, fra radiobølger til gammastråler, men de fleste forbinder foton med lys. I motsetning til andre partikler som elektroner, fotoner ikke har noen masse, mens i et vakuum, og reiser derfor ved lysets hastighet, som er en forbløffende 67100000000 mph (186.000 miles pr sekund). Denne hastigheten er en fysisk konstant, noe som betyr at det gjelder overalt i universet, og er utpekt i fysikk ved en lavere-case "c".

Historie

De tidlige grekerne var de første til å foreslå at energi består av partikler. Men senere eksperimenter antydet at energien oppførte seg mer som bølger enn partikler. I 1860-årene, fysikeren James Clerk Maxwell oppdaget at lyset var en form for elektromagnetiske bølger. I 1900, Max Planck, en tysk fysiker, antydet at lys besto av partikler. Hjulpet av kjente fysikerne som Albert Einstein, ble det endelig bestemt at lyset kan være både en bølge og en partikkel: Det er en partikkel når forskerne bruke instrumenter for å påvise fotoner, og også en partikkel når den kommuniserer med andre partikler, men fungerer som en bølge mens du reiser gjennom et medium som et vakuum.

fordeler

Siden avstander i verdensrommet er så enorm, lysets hastighet fungerer som en måleenhet for å hjelpe astronomer og andre forskere - og ikke minst science fiction forfattere - måle hvor langt det er noe i rommet ved hjelp av hvor lang tid det tar for lys (fotoner) å reise til et visst punkt. For eksempel vil et foton fra overflaten av solen tar 8,3 minutter til jorden. Større avstander, slik som de mellom stjerner eller galakser, er målt i lysår, som er avstanden dekket av fotoner som reiser i et vakuum i ett år - om lag 10 billion km.

Identifikasjon

Forskere bruke ligningen E = hv å beregne energiinnholdet i et foton, hvor energien (E) er lik en uforanderlig tall som ble bestemt ved Max Plank (kalt "Plank stadige") ganger frekvensen, eller hvor fort foton vibrerer (v). Dette ligninger bidrar til å bestemme hvor mye energi en bestemt foton bærer; X-stråler, for eksempel, har mer energi enn radiobølger, selv om begge er "båret" av fotoner.

Teorier / Spekulasjoner

Einstein berømt uttalt at ingenting kan reise raskere enn lyset, siden ifølge sin relativitetsteori, raskere enn lyset reise ville bokstavelig talt bety å gå tilbake i tid, og hva forsøker denne type reise faktisk vil ha negativ masse. Imidlertid har hastigheten på fotoner vært en uendelige fascinerende emne for forskere og science fiction-forfattere, og noen spekulerer i at partikler som er raskere enn fotoner, kalt tachyons, kan teoretisk eksistere (partikler som reiser saktere enn lyset kalles tardyons).