¿Los rayos tienen masa? Si no, ¿es físicamente posible que la iluminación se mueva a la velocidad de la luz? Finalmente, si está hecho de masa, ¿de qué está hecho?

Se puede decir que los grandes diferenciales de carga eléctrica que conducen a los rayos tienen una cantidad muy pequeña de masa, que en realidad es un poco más grande en el momento de la descarga cuando los electrones que forman el rayo se mueven repentinamente de manera relativista (una parte significativa de la velocidad de luz). Los efectos secundarios incluyen la ionización del aire que en descargas más largas puede formar canales ionizados sostenidos. La masa involucrada con el gas ionizado en una ruta de descarga de rayos es mucho mayor que los electrones, pero se mueve mucho más lentamente. También se sabe ahora que, además de producir luz ultravioleta de alta intensidad y emisiones de rayos X, se crean algunos positrones en la ionización intensa de una descarga de rayos. También es relevante tener en cuenta que un rayo común son los rayos cósmicos entrantes.

Otro ejemplo pertinente es con cables explosivos: una gran cantidad de carga en un condensador se cortocircuita a través de un cable delgado, y ese cable se vaporiza explosivamente. Un trozo de papel cercano captará la ‘sombra’ o marca del alambre que explota.

Depende de si con un rayo te refieres a la causa de lo que ves o de lo que realmente ves.

Si por rayo te refieres al destello de luz que te alcanza, entonces no, el rayo no tiene masa. La luz no tiene masa.

Este destello que ves ocurre cuando hay un desequilibrio de carga severo entre diferentes nubes o entre una nube y el suelo. La fuerza eléctrica resultante impulsa una pulverización de partículas cargadas para equilibrar las cargas (estos son esencialmente electrones). Estas partículas cargadas excitan los átomos en el aire a medida que viajan, que posteriormente emiten la luz que ves.

Si para ti, el rayo es esta corriente de cargas, entonces sí, el rayo tiene masa; Está hecho de electrones.

Un rayo es lo que llamamos flash y boom. El flash es ligero, que se mueve a la velocidad de la luz. El boom es un trueno, que es causado por la descarga eléctrica que rompe la velocidad del sonido y calienta el aire que atraviesa.

Lo más probable es que la descarga sea provocada por los rayos cósmicos, que crean una pulverización de partículas relativistas en la atmósfera. Cerca de la velocidad de la luz, pero no a la misma. Una vez que se establece el camino del plasma, la diferencia eléctrica entre el suelo y la nube se mueve a través del canal a la velocidad de la luz, pero las partículas en sí mismas (iones de aire cargados, electrones, etc.) son sustancialmente más lentas. En los cables, los electrones se mueven aproximadamente 1 mm / hora, ¡pero su luz se enciende de inmediato!

Los rayos, como mejor entendemos, es un canal de carga eléctrica, llamado líder escalonado que zigzaguea hacia abajo

Entonces, técnicamente la masa de un rayo podría ser la suma de todos los electrones y el plasma dentro del canal de carga eléctrica.

Cada electrón tiene una masa de aproximadamente 9,11 × 10−31 kilogramos y, por lo tanto, la masa del rayo sería la masa de todos los electrones + la masa de todo el plasma. Pero no sería realmente fácil, si es posible, descubrir cuántos electrones y plasma hay en un solo rayo.

Los rayos son electricidad, son electrones en movimiento. Un flash típico tiene aproximadamente 30,000 amperios y 300 millones de voltios; Un circuito doméstico típico es de 15–25 amperios y 110 voltios. Un electrón tiene masa, por lo que un rayo se mueve a menos de la velocidad de la luz. Cuánto depende del voltaje exacto, las condiciones del aire, etc., pero un rayo típico se movería a aproximadamente 100,000 kilómetros / seg, o aproximadamente 1/3 de la velocidad de la luz. Una cima de la nube suele estar entre 8,000 y 16,000 metros, por lo que un golpe de retorno de la nube terrestre recta (lo que ves) toma 80-160 microsegundos. En contraste, un abrir y cerrar de ojos es de aproximadamente 60,000 microsegundos.

¡¡SI!! Tiene masa. Pero ni siquiera es significativo. La iluminación consiste en un destello de luz Y una descarga eléctrica. Esta definición responde a sus dos preguntas. En primer lugar, su masa consiste en la suma de masas de todos los eletrones que realizan la descarga eléctrica. No es significativo porque la masa de un electrón es 9 × 10 ^ -31. Acerca de la velocidad de la iluminación está bastante cerca de la velocidad de la luz. No es 3 × 10 ^ 8 porque esa es la velocidad en el vacío y el aire de la Tierra lo ralentiza. Pero todavía es bastante rápido, es por eso que durante una tormenta a menudo se ve la iluminación y solo unos segundos después se escucha el trueno, ya que la velocidad del trueno es la velocidad del sonido, mucho más lenta que la de la luz.

Sí, los rayos tienen masa … más o menos, porque lo que ves es el resultado de las moléculas de gas ionizante de corriente eléctrica, que generan luz a medida que los electrones vuelven a sus órbitas de energía más bajas.

Entonces, si llamas a los electrones o corriente “rayo”, no.

Si llama a las moléculas de gas iluminadas “relámpago”, entonces sí.

Si llamas a la luz así generada “rayo” entonces no.

Los rayos son una descarga de electricidad a través del aire. Por lo tanto, está compuesto de electrones, que tienen una cantidad muy pequeña de masa, y aunque pueden moverse a velocidades relativistas a través de un superconductor, no lo hacen a través del aire, por lo que tampoco lo hacen los rayos.

Un rayo en realidad es un fenómeno, por lo que es difícil decir que un fenómeno puede tener atributos tales como masa o velocidad por sí mismo.

Este fenómeno se divide en otros dos: la luz que involucra fotones y la electricidad que involucra cargas electrostáticas y su movimiento.

Los electrones y los protones tienen masa, pero la electricidad no. Puede medir la velocidad de la electricidad mediante la velocidad de movimiento de los electrones y la carga electrostática.

Saca tus propias conclusiones …

Lightning puede ser un sustantivo a los efectos de la gramática inglesa, pero no es útil considerarlo como algo: es solo el último paso en un proceso complejo que involucra un desequilibrio de carga entre las nubes y la tierra, “líderes” del aire ionizado, plasma, etcétera etcétera.