¿Puedo levantar toda la luz en el universo?

Esa es una pregunta realmente interesante.

Comencemos con el Sol, espere un segundo … Acabo de recordar, en la universidad calculamos que la cantidad de masa que el Sol convierte en energía cada segundo, pensé que era de 4 millones de toneladas por segundo, pero este sitio del Centro SOLAR de Stanford sugiere que es 5 millones de toneladas por segundo. (¿Quizás usamos toneladas métricas y eso sería 4.5?)

De todos modos, algo de eso (gran parte) va a mover los átomos y (eventualmente) alejar los átomos de la superficie del Sol a una velocidad muy alta, pero estoy seguro de que es seguro asumir que una gran parte de él entra en la generación de fotones que eventualmente salen de la superficie del sol. Por lo tanto, ni siquiera sería capaz de levantar la luz solo del Sol emitido en una pequeña fracción de segundo.

Cuando se considera que el Sol ha estado haciendo esto durante miles de millones de años, y es uno de los cientos de millones de estrellas, en solo uno de los cientos de miles de millones de galaxias, cada una con cientos de millones o incluso miles de millones de estrellas, cada una de las cuales ha hecho esto durante miles de millones de años, la respuesta se convierte en un claro no …

Puede ser interesante descubrir, por ejemplo, preguntas como, ¿qué tan brillante sería una bombilla si fuera capaz de producir, por ejemplo, 1 gramo de luz?

Editar: Eric Hill en los comentarios señaló que 1 gramo de masa se convierte en 21 kilotones de TNT en términos de energía liberada. Eso es aproximadamente del tamaño de una bomba atómica lanzada sobre Nagasaki. Creo que podría ser interesante darles a las personas más de este tipo de comparaciones.

¿Puedes levantar 70,000 toneladas métricas casi sin esfuerzo? No lo creo. En ese caso, la respuesta es dramáticamente no. Ese número era el peso equivalente de la luz que caía sobre la tierra cada segundo. ¿Qué tan fuerte empuja el sol sobre la tierra?

La luz no tiene masa, pero aún ejerce una fuerza. Asumiendo que no estabas tratando de agarrar y levantar algo como la luz. Suponiendo que en su lugar estuvieras tratando de resistir su fuerza, te costaría resistir la cantidad de luz que cae sobre la ciudad de Chicago, aproximadamente 300 libras.

Aquí hay un buen video que explica por qué. “¿Cuánto pesa una sombra?”

Los fotones no tienen masa.

Sin embargo, la caja de luz pesa más que una caja sin luz.

Esto se debe a que se aplica una fuerza (impulso). Por lo tanto, supongo que está preguntando si toda la luz del universo se debe reunir en una caja ingrávida lo suficientemente grande como para contenerla. Pero a esta pregunta le faltan algunas partes:

El sol bombea unos 10 ^ 45 fotones por segundo, de cada día, de cada año, en el transcurso de unos pocos miles de millones de años. Eso son muchos fotones.

Los fotones no están realmente conservados, pero tienes una idea aproximada:

N = 1.5 x 10 ^ 89 fotones en el universo observable.

¿Cómo calcular cuántos fotones hay en el universo?

Ahora, a partir de ahí, necesitaría la frecuencia de la luz y la longitud de onda y conectarlos a la ecuación de Planck.

E de un fotón = hf donde: E = energía del fotón (en julios) h = constante, realmente conocida como la constante de Planck. f = frecuencia de la luz en unidades de por segundo (1 / segundo).

Ahora supongamos que la luz azul, ya que tiene una frecuencia baja (el violeta es ligeramente más bajo, pero a nadie le gusta el violeta):

Luz azul: E = 4.4 * 10-19 J = 2.76 eV. Creo que es un fotón, por lo que al multiplicarlo por la ecuación anterior obtengo:

6.63301121 × 10 ^ 70 julios.

Para comparar, se necesitarían 4.457 x 10 ^ 32 J para mover la Tierra.

Entonces, esta cantidad de energía, en una de las longitudes de onda visibles más bajas, sería igual a aproximadamente 3.28731449932877148e + 32 lbs.

Lo que equivale a 1.49110077468590095e + 32 kilogramos.

Una masa solar es de aproximadamente 1.99 × 10 ^ 30 kilogramos.

No creo que puedas levantar el sol. Entonces, no, no podrías levantar toda la luz del universo en su forma visible más baja.

¿Qué es toda la luz? Mire la imagen del espacio profundo del Hubble, lo que nos pareció oscuro en realidad estaba lleno de muchas más galaxias. Supongamos que puede sobrevivir al espacio, al ver cuán grande es nuestro Sol y asumir que es principalmente hidrógeno, el hidrógeno pesa solo 1 átomo a 15.999u y el radio de hidrógeno es 53 pm y asumir que el radio del Sol es 348000KM. Entonces, la geometría simple de una esfera es 4pir ^ 2 que nos da A≈1.52 × 10 ^ 12 para el área. Tome el radio y la medida pura que pueda descubrir. Una forma más sencilla es usar el peso. esto da uso a esto

Número de átomos de hidrógeno = masa de sol / masa de protón;
= 1.99 x 10 ^ 30 / 1.67 x 10 ^ -27
= 1.19 x 10 ^ 57 átomos …

Al hacer un poco de conversión, tiene varias toneladas de hidrógeno, por lo que para responder a su pregunta, ni siquiera podría levantar la fuente de luz del sistema solar, y mucho menos el hecho de que nunca hemos visto el verdadero interior del Sol. Pero supongo que puede levantar muchas toneladas métricas y todo lo que usted no podría hacer.

Los fotones orbitarán un agujero negro y agregarán masa al agujero negro en el que caen. Si toda la luz en el universo se enfocara en un anillo perfecto del tamaño correcto, los fotones orbitarían el campo gravitacional que crearían por sí mismos. ¿Qué tan masivo sería este anillo? Haciendo algunos cálculos del orden bruto de magnitud, todas las estrellas producen alrededor de 10 ^ 50 vatios de potencia. Suponiendo que el fotón promedio sobrevive al menos 10 mil millones de segundos, eso es 10 ^ 60 vatios-segundo. E = mc ^ 2 nos lleva a 10 ^ 45 gramos. Eso es alrededor de 5 billones de veces la masa del Sol, así que voy a decir, no, no puedes levantar eso.

Los fotones no tienen masa. Por lo tanto, pueden viajar a una velocidad constante de la luz (la velocidad más rápida posible), y a esa velocidad de movimiento, el tiempo también está en cero (sin flujo de tiempo), donde cualquier partícula que contenga cualquier cantidad de masa, puede acelerar a una luz Se requerirá una gran cantidad de energía (velocidad de masa y energía, creo). Si el fotón individual se detiene de alguna manera en el tiempo espacial a velocidad cero, su lapso de tiempo comenzará a fluir y el tiempo lo hará perder toda la energía y desaparecer.

Entonces, de acuerdo con esto, puede levantar una cantidad infinita de luz de universos infinitos todos juntos sin siquiera darse cuenta de que hay algo allí.

Teniendo en cuenta que la luz no tiene masa, es difícil imaginar cómo podría levantar cualquier luz. Sin embargo, la luz tiene impulso, por lo que si toda la luz del universo, es decir, todos los fotones en el universo, te golpea a la vez, presumiblemente serás aplastado o empujado muy lejos, dependiendo de si hay algo que te impida Moviente.

Hay varias buenas respuestas que explican que ni siquiera se podía levantar la masa / energía irradiada del Sol. Así que solo quiero agregar una explicación de por qué la masa / energía de “toda la luz en el universo” ni siquiera es una cosa. El problema es que el universo se está expandiendo y, por lo tanto, la luz generada por estrellas alejadas de nosotros se desplaza fuertemente hacia el rojo (menos masa / energía) en nuestro marco de referencia. Entonces, ¿en qué marco de referencia deberíamos contarlo? Es por eso que la energía total del universo no es una cosa: no hay simetría que defina una forma única de sumar cantidades distantes.

Interesante pregunta.

Si levantar significa empujar un objeto con algo de masa contra una fuerza comúnmente gravitacional. Luego debe indicar la cantidad de fuerza gravitacional contra la cual desea elevarla. Una fuerza muy débil significa que puedes levantar cualquier cosa con la fuerza de tus músculos. Pero para reducir el impulso de los fotones, debe aumentar la fuerza gravitacional igual a la fuerza gravitacional del agujero negro.

Alguien preguntó: ” ¿Puedo levantar toda la luz en el universo?

Respuesta 1: Depende: ¿Puedes levantar solo tú mismo?

Respuesta 2: excluyéndose, la luz tiene 0 masa, según se informa. ¿Pero es sin energía? Hmmm … Me estoy inclinando más hacia la respuesta # 1.

De ninguna manera. La luz no tiene una propiedad llamada ‘masa en reposo’, ya que la luz nunca puede quedarse quieta, pero la luz tiene energía y la energía tiene masa. Si pudieras hacer una caja cerrada con espejos sin masa y pudieras poner luz en esa caja, la caja tendría una masa. Debido a que la luz tiene masa, incluso es posible construir un agujero negro solo con la luz (que se llama ‘kugelblitz’).

Piensa en todas las fuentes de luz en el universo, y en toda la energía en esa luz. ¡No hay forma de que puedas levantarlo!

Esta es una pregunta extrañamente enmarcada que plantea que “usted” interactúa con condiciones con las que simplemente no puede interactuar. Preguntas similares serían:

¿Cuánto tiempo me llevaría caminar a Marte desde la Tierra?

Si nadara en el vientre de una ballena, ¿podría hacer un hogar adentro?

¿Podría patinar en un rayo de luz?

Me encanta esta pregunta Una mejor pregunta podría ser “¿cuál es la masa de todos los fotones en (digamos) nuestra galaxia? Teorizo ​​que es esta materia la “materia faltante” que dio origen a la teoría de la materia oscura.

Si. Jeeeeez ………

La luz tiene masa cero. Exactamente y con precisión masa cero. No estamos hablando de fuerza aquí, ni de energía. La luz tiene masa cero.

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