¿Se consideran los fotones como materia?

La energía (fotón) es un campo intensivo y la materia es una energía densa.

“Se propone un paquete de ondas tipo fotón basado en soluciones novedosas de las ecuaciones de Maxwell. Se cree que es el primer modelo ‘clásico’ que contiene muchas de las características cuánticas aceptadas ”.

En la mecánica clásica, la radiación electromagnética se crea cuando una partícula cargada es acelerada por un campo eléctrico, haciendo que se mueva. El movimiento produce campos eléctricos y magnéticos oscilantes, que viajan en ángulo recto entre sí en un haz de energía luminosa llamada fotón.

La fórmula de radiación de Planck fue solo una nueva interpretación científica de la teoría electromagnética clásica. Como la teoría electromagnética clásica no podía explicar algunas de las nuevas experiencias, como el efecto fotoeléctrico, se aceptó la relación de radiación de Planck.

Finalmente, los físicos aceptaron la naturaleza dual de la luz que han definido la luz como una colección de uno o más fotones que se propagan a través del espacio como ondas electromagnéticas.

En relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein llamó una vez a la velocidad de la luz El límite de velocidad del Universo, afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad”.

Momento y energía del fotón.

En 1906, Einstein asumió que los cuantos de luz (que luego se denominaron fotón) no tienen masa. Energía relativista E y momento P dado por;

Es posible que podamos permitir m = 0, siempre que la partícula siempre viaje a la velocidad de la luz c. En este caso, la ecuación anterior no servirá para definir E y P; ¿Qué determina el impulso y la energía de una partícula sin masa? No la masa (eso es cero por suposición); no la velocidad (eso siempre es c). La relatividad no ofrece respuesta a esta pregunta, pero curiosamente la mecánica cuántica sí, en la forma de la fórmula de Plank;

Como se desprende de la fórmula de masa relativista de Einstein:

En las últimas décadas, se discute la estructura del fotón y los físicos están estudiando la estructura del fotón.

Leer más: La respuesta de Hossein Javadi a ¿Qué es la luz compuesta de partículas u ondas?

No, los fotones no son materia.

  • Nuestra comprensión actual de la naturaleza es que tenemos materia Y fuerzas .
  • La materia está compuesta básicamente de fermiones, por ejemplo . electrones y quarks etc.
  • Por otro lado, las fuerzas fundamentales de la naturaleza son en realidad los diferentes tipos de interacciones entre estos fermiones, por ejemplo , electromagnéticos, débiles y fuertes.
  • Y para describir estas interacciones, utilizamos la teoría del campo cuántico , que nos dice que estas interacciones / fuerzas entre fermiones están mediadas por partículas llamadas portadores de fuerza que en realidad son bosones medidores .

Entonces, los fotones no están en el lado de la materia, sino en el lado de los portadores de fuerza y ​​son los bosones medidores de las interacciones / fuerzas electromagnéticas, o en otras palabras, los cuantos de los campos electromagnéticos.

(EDITAR: originalmente, era un detalle de pregunta que hablaba de cómo un maestro había dicho que la materia tiene masa; tenlo en cuenta al leer lo siguiente).

Técnicamente, la respuesta es correcta; Pero no es tan simple. ¿Es importante la electricidad? Sí, aunque no lo parezca; La opinión del sentido común sería que la electricidad es un tipo de energía. Lo mismo con el fuego. Ambas son cosas que generalmente no consideramos que tengan sustancia, que es la propiedad clave de la definición de la materia por parte de un laico completamente no científico.

Como otros han dicho, no existe una definición científica rigurosa para la materia; es una especie de “Lo sé cuando lo veo”. Para mí, la propiedad definitoria de la materia, lo más parecido que tiene la ciencia al concepto de “sustancia”, es que la materia es fermiónica, una propiedad de la física de partículas que efectivamente dice que “ocupa espacio”. Todos los fermiones conocidos tienen masa; pero eso es incidental: la masa de un electrón es casi insignificante, y durante varias décadas se pensó que los neutrinos no tenían ninguna masa en reposo. Por el contrario, hay Bosones (que, como la luz, se pueden apilar juntos indefinidamente sin preocuparse por quedarse sin espacio) que tienen masa; de hecho, los bosones que tienen masa tienden a tener mucha cantidad, que van desde 70 protones en masa hasta aproximadamente 120 protones. Eso es mucha masa; nadie dice que los bosones W, Z o Higgs son materia.

Casi tan importante como ser fermiónico, en mi opinión, la materia debe ser vinculante: es decir, debe interactuar con otra materia lo suficientemente fuerte como para unirse. La Fuerza Fuerte mantiene unidos los bariones (p. Ej., Protones y neutrones), y mantiene unidos los núcleos; La fuerza electromagnética une los electrones a los núcleos y, por lo tanto, pide que existan moléculas y química. Por el contrario, podría decirse que los neutrinos no se unen a nada; interactúan con todo a través de la Fuerza Débil, que les permite ser absorbidos y emitidos pero no ligados. Sin fuerzas vinculantes, no pueden servir como bloques de construcción en estructuras complejas. En ese sentido, son más como fotones que electrones a pesar de ser fermiones. De hecho, “ser un fermión” solo es importante porque los bosones no tienen nada que impida que las fuerzas de unión los colapsen en un bulto indiferenciado; y tampoco puedes construir nada con eso.

Así es como definiría la materia: fermiónico (ocupa espacio) y enlazable (puede usarse para construir cosas más complejas). Ser masivo ni siquiera entra en escena en lo que a mí respecta: tenga en cuenta que no mostré neutrinos porque no tienen masa (o casi), sino porque no puede usarlos. ellos como bloques de construcción. Si los científicos encuentran hoy un nuevo fermión que se une a otros de su tipo de una manera que le permite construir cosas, pero no tiene masa, todavía lo consideraría como materia.

Un fotón no tiene masa en reposo, siempre se mueve a la velocidad de la luz.

Es un bosón (giro entero), por lo que muchos de ellos pueden estar en la misma ubicación espacial al mismo tiempo (no tiene volumen).

Uno tendería a definir un fotón como “energía” porque la “materia” generalmente se considera capaz de tener masa y estar en reposo, así como de tomar volumen (excluir otra materia del espacio que ocupa).

No soy un físico de partículas, así que no estoy seguro de dónde se dibuja la línea para cada tipo de partícula. Mi conjetura es que “materia” necesita tener una masa en reposo y ser un giro medio entero (Fermion).

¡Me encanta ver cómo tal definición se sostiene una vez más se conoce sobre “materia oscura” y “energía oscura”!

Materia – Wikipedia

No, los fotones no son materia. Normalmente distinguimos entre las partículas elementales dividiéndolas en dos grupos: las partículas de materia (como los quarks y los electrones) y las partículas que transportan la fuerza (como los fotones y los gluones).
Técnicamente, las partículas de materia tienen espines medio integrales y, por lo tanto, pueden formar núcleos y átomos. Las partículas de fuerza tienen un giro integral y, por lo tanto, pueden ser absorbidas y emitidas libremente por partículas de materia.

Gran pregunta,

En pocas palabras, las partículas son fermiones o bosones. Los fermiones tienen un giro de medio entero (1/2, 3/2. 5/2, etc.), mientras que los bosones tienen un giro entero (1, 2, 3, etc.) o cero (en realidad no estoy seguro si cero es un entero o no). Los fermiones tienen que cumplir con el Principio de Exclusión de Pauli, por lo que ocupan espacio. Los fermiones se consideran materia.

El fotón tiene un giro de 1, por lo que es un bosón. No cumple con el Principio de Exclusión de Pauli, no ocupa espacio, por lo que no importa.

Si

Cada partícula y campo (con energía) en el universo es “materia”. La materia no solo significa masa … aunque en la relatividad todo lo que tiene energía también tiene masa. Los fotones no tienen masa en reposo, pero tienen masa relativista.

¿Que sucede?
Pueden comportarse como partículas, pero la definición clásica y más precisa es que el fotón es un paquete de energía electromagnética.
Su incapacidad para quedarse quieto es otra cualidad que se separa de la materia normal.

Los fotones no son materia, aunque interactúan con la materia. Esta es también la razón por la cual los fotones no contienen átomos. Simplemente porque no son materia. Cada materia está compuesta de átomos.

Los fotones no tienen masa en reposo. Son menos en masa, aunque contienen energía e impulso. La materia tiene masa y ocupa espacio. Los fotones no ocupan espacio. Simplemente tienen energía relativista e impulso.

Una vez más, la pregunta ha sido editada para invalidar parcialmente mi respuesta. Esto responde a una versión un poco más antigua de la pregunta, que soy demasiado vago para buscar.

1. Los fotones no son masas. No tienen masa. Tienen energía, al igual que la materia, pero no masa. Al menos, no masa en “reposo”, el tipo de masa que tiene cuando deja de moverse, ya que los fotones nunca dejan de moverse.

2. Los fotones no son materia. No son materia porque una de las propiedades de la materia es que ocupa espacio. La materia repele otra materia, no solo por la fuerza eléctrica sino por el principio de exclusión de Pauli. Solo puede poner tantos en una caja antes de que se llene. Los fotones, sin embargo, puedes meter tantos en una caja como quieras. (De hecho, el número de fotones en la caja ni siquiera está bien definido). Por lo tanto, los fotones no pueden ser materia.

Entonces no llamamos a los fotones materia, porque no lo son. No tienen masa, pero tienen energía. La energía y la masa están profundamente entrelazadas: cuando un átomo absorbe un fotón, la energía del fotón se convierte en parte de la masa del átomo. El átomo realmente se vuelve más pesado, si lo pones en una escala. Pero eso tiene un costo por la desaparición del fotón; el fotón nunca tuvo una masa que pudieras medir en una escala.

Toda la materia tiene misa.
Toda la materia ha surgido del campo de Higgs.
Toda la materia ejerce una fuerza de gravedad sobre otra materia.

Toda la materia está compuesta de protones y electrones. Con la excepción del hidrógeno, toda la materia tiene neutrones.

Toda la materia es una forma de energía.

Los fotones pasaron por el campo de Higgs sin ganar masa. Los fotones son una forma de energía sin masa.

La materia se define para tener masa. Los fotones técnicamente no tienen masa en reposo, pero sus efectos como radiación se comportan como si tuviera masa -> calcular a partir de E = mc ^ 2.
Por lo tanto, los fotones no son materia “normal”

El hecho de que la mano del humano gigantesco no pueda aferrarse o medir la masa de un fotón no implica que los fotones no tengan masa.
La trayectoria de vuelo de un fotón se ve afectada por la masa del sol, por lo que supongo que las interacciones de gravedad no cuentan para nada. Y si colocas los fotones en un lugar estrecho, como se hace con un láser LED, parece que generan mucho calor. ¿Por qué es eso porque los fotones no tienen masa?

Parece que soy la única persona que piensa que los fotones son materia.

Los fotones interactúan con los campos magnéticos. Tengo la impresión de que los fotones son partículas aún más pequeñas que los electrones, pero partículas de todos modos.

Y tienen inercia.

La respuesta correcta es que toda la materia tiene masa, sí.

Las colecciones de partículas, incluso las colecciones de fotones no codirigidos (deben ser más de 1 partícula), pueden tener masa en el centro del marco de momento.

Si por ” materia ” quieres decir masivo (en el sentido de tener una masa en reposo distinta de cero), entonces los fotones no son materia . El fotón es una partícula fundamental, un portador de fuerza para la interacción electromagnética. Tiene carga cero, masa de reposo cero y es una partícula de spin 1 (un bosón)

Como ya se ha señalado en otras respuestas, no hay un significado definitivo para “materia”, “masa” o “masa inercial”.

Si está preguntando si un fotón tiene una masa viajera, MC Physics dice definitivamente que sí. Si pregunta si un fotón tiene una masa estática no relativista, entonces MC Physics también dice que sí. Esto es contrario a las teorías actuales de los fotones. Puede ver más sobre la teoría de MC Physics en MC Physics Home y un artículo de viXra sobre fotones en:

http://vixra.org/pdf/1609.0359v1

Además, MC Physics sugiere que la masa inercial es causada directamente por la carga electrostática de las monocargas dentro de toda la ‘materia’. Los fotones tienen constituyentes de monocarga y, por lo tanto, tienen masa. Si equiparas tener ‘masa’ con ser ‘materia’, entonces los fotones son materia.

Se considera que los fotones solo tienen masa para explicar la dualidad de partículas de onda. No hay partículas que existan físicamente. Dado que una onda electromagnética tiene una energía asociada a ella, podemos asociarle un impulso teóricamente que da lugar a la masa a pesar de que no hay masa en términos físicos.

Los fotones no existen. La luz es una onda de choque a lo largo del éter y, por lo tanto, puede ejercer fuerza. Volver a poner el éter ilegal nos permite comprender cosas que parecen contradictorias. El éter fue excluido por réprobos hambrientos de poder, aunque se demostró que existía. O mejor dicho, porque sabíamos que el éter estaba allí, esa es la razón por la cual fue prohibido por la ciencia pública.

Que yo sepa, los fotones se consideran partículas sin masa (cantidad de todas las formas de radiación EM). Por lo tanto, masa = 0.