Si los fotones de luz viajan a la velocidad de la luz, ¿por qué la luz no es dolorosa?

Es.

Si te alcanzan suficientes fotones, podrías cocinarte vivo, una experiencia posiblemente dolorosa, 100% tuya, por cortesía de fotones.

(Si coloca su mano allí en el medio, le dolerá mucho, cortesía de los fotones).

También me gustaría agregar que, dado que los fotones son los portadores de la fuerza electromagnética, y nuestros cerebros son dispositivos electromagnéticos, todo el dolor que experimentamos es causado por los fotones. Cuando una aguja pincha dolorosamente su piel, lo que sucede es que los electrones de la aguja se acercan a los electrones en su piel, intercambian algunos fotones entre ellos, y los electrones de su piel cambian de lugar, emitiendo más fotones a otros electrones que cambian de lugar, todo el camino hacia las células nerviosas que recibirán fotones que agitarán sus moléculas y liberarán impulsos dolorosos.

Lectura recomendada: cocina solar.

• Electromagnetismo – Wikipedia

Dijiste “doloroso”, así que supongo que quieres saber, a pesar de que los fotones viajan a la velocidad de la luz, con tantos (aproximadamente 10 ^ 17 por segundo por cm²) golpeándote cuando estás parado a la luz del sol, ¿no hay dolor?

Respuesta corta: los fotones no tienen masa.

El disparo de perdigones de una escopeta, aunque moverse a solo unos 300 metros por segundo (aproximadamente una millonésima de velocidad de la luz) puede ser letal porque los gránulos pesan aproximadamente 2 gramos cada uno y puede haber aproximadamente 15 gránulos en una cáscara. (Tengo una pistola de aire que puede perforar un agujero en una lata a 50 pies). Pero hasta ahora estamos hablando de ‘dolor’ y ‘dolor’ debido solo al impacto.

Por otro lado, los fotones transportan energía como se detalla en las otras respuestas. Las quemaduras solares ocurren debido a la exposición prolongada a la luz solar. Al concentrar fotones usando un espejo cóncavo, podemos desarrollar un calor inmenso; la luz ultravioleta puede “arder”, etc. Por lo tanto, depende de (a) la cantidad de fotones que golpean su cuerpo o (b) la duración de la exposición a la luz solar, y (c) la frecuencia de los fotones. Mayor frecuencia significa mayor energía.

(La frecuencia de los rayos gamma está entre 10 ^ 20 y 10 ^ 25 Hz, mientras que las frecuencias de luz visible que normalmente experimentamos son mucho más bajas, en una banda entre 10 ^ 12 y 10 ^ 15 Hz solamente)

Los fotones no tienen una masa en reposo, pero ciertamente tienen un impulso que no está relacionado con su velocidad (en el vacío) sino con su frecuencia, la frecuencia más alta tiene más impulso.

Incluso los rayos gamma de alta energía nos golpean de vez en cuando y se ha hablado de que esto contribuye a las mutaciones genéticas asociadas con el envejecimiento, pero en general, un fotón no causará ningún problema, es la cantidad de fotones, la intensidad de la luz, eso hará toda la diferencia.

Considere un calentador de barra en comparación con diez de ellos apuntando hacia usted. Todos esos fotones tienen la misma energía, pero un banco de esos calentadores te freirá.

Entonces ahí está la respuesta. Para el dolor o, en general, el daño a la piel, es una combinación de la frecuencia y el número de fotones por unidad de tiempo (y la densidad de la emisión) Y el intervalo de exposición a la luz.

Por cierto, los científicos generalmente prefieren hablar de la longitud de onda de la luz, que es esencialmente la misma, pero matemáticamente más conveniente en muchos casos. Cuanto mayor es la frecuencia de la luz, más corta es la longitud de onda.

Los fotones casi no tienen masa mientras están en movimiento, y la energía total de un haz de luz es extremadamente pequeña en comparación con (por ejemplo) dejar caer una bola de boliche sobre el pie.

Producen una fuerza muy leve cuando te golpean, pero es demasiado pequeña para notarlo.

Sin embargo, con suficiente luz, la llamada “presión de fotones” es suficiente para impulsar suavemente una nave espacial usando una vela solar … así que no es cero.

La razón por la cual un objeto en rápido movimiento duele cuando te golpea es porque si el impulso que lleva. Entonces, es una función de masa y velocidad. Aunque los fotones viajan a la velocidad de la luz, la masa de los fotones es relativamente insignificante. Entonces, para un fotón, el impulso también se vuelve muy muy pequeño. Pero sí llevan cierta cantidad de impulso, que se convierte en otras formas de energía, principalmente en calor al impactar con otros objetos. Cuando un número considerable de fotones choca contra el cuerpo humano, lo sentimos como calor.

Pero, cuando colimamos los fotones entrantes y los concentramos para impactar contra un área pequeña, la cantidad de calor se vuelve tan grande que puede quemar la superficie al impactar. Esto es generalmente lo que sucede cuando concentra la luz solar en una superficie pequeña usando reflectores. Los LÁSER también hacen algo similar. Coliman los fotones en un haz de diámetro muy pequeño y, por lo tanto, el haz lleva mucha energía. Además de esto, los fotones producidos en un láser también son coherentes con la colimación, lo que amplifica aún más la energía que transportan.

Por “luz” supongo que te refieres a la luz solar natural visible

Porque, aunque imparte energía, es una cantidad muy pequeña. Demasiado pequeño para ser “sentido” lo suficiente por nuestras terminaciones nerviosas como para ser doloroso, y mucho menos hacer daño. Otras longitudes de onda que no son “ligeras”, como los rayos UV, etc. pueden causar daños.

Sin embargo, puede tener un efecto físico. Es el concepto definitorio para la vela solar.

Oh…. hay una manera de “bombear” la luz y dejarla salir en la misma dirección …

Láseres Esas cosas pueden doler. 🙂

Como mencionas la velocidad de la luz, supongo que te refieres a por qué no es doloroso el impacto de los fotones. El dolor que siente durante un impacto es el resultado de la presión o fuerza aplicada a un área de su cuerpo.
El tamaño de la fuerza sobre su cuerpo depende del cambio en el impulso del objeto que lo golpea y el tiempo que tarda en disminuir la velocidad. Entonces, algo como una pelota de cricket o una pelota de golf tiene una masa significativa y se mueve rápidamente. Si te golpean, el impulso se reduce a cero en poco tiempo, esto significa que hay una gran fuerza y ​​duele.

Los fotones tienen impulso, pero es increíblemente pequeño, de modo que cuando un fotón te golpea, su impulso se reduce a cero (a medida que se absorbe) en poco tiempo. Es simplemente el impulso extremadamente bajo del fotón lo que lo hace imperceptible sin importarle.

Para tener una idea muy áspera de esto, imagine que alguien arroja un poco de harina y hay una gran nube de polvo de harina. El viento sopla el polvo hacia ti a unas 10 mph. Te golpean las partículas de harina, que tienen impulso. No es doloroso porque su impulso es muy pequeño. Sin embargo, cada partícula de harina tendría (supongo) muchos millones de veces el impulso de un fotón.

Otro pensamiento, cuando una partícula se acelera y se le da impulso, el mecanismo que hace la aceleración gana un impulso igual en la dirección opuesta. Se familiarizará con las películas de armas que tienen un retroceso o más dramático: artillería / cañones saltando hacia atrás cuando se dispara la bola de proyectil / cañón.

Bueno, el mismo proceso sucederá con una antorcha: apuntas una antorcha, la enciendes y los fotones salen de un extremo y la antorcha empujará hacia atrás en la dirección opuesta. Por supuesto, nunca se ha dado cuenta de esto debido al impulso extremadamente pequeño de los fotones.

Confesiones de un asesino:

Cuando tenía unos 6 años me dieron una lupa. Lo usé para señalar los fotones de luz del sol a una hormiga inocente. La hormiga se marchitó rápidamente y murió.

La hormiga descubrió por las malas que la luz puede ser muy dolorosa y los niños pueden ser imbéciles masivos.

Lo siento, señor Ant.

La mayoría de las otras respuestas parecían haber perdido un punto.

Respuesta corta:

Los fotones no tienen masa y, por lo tanto, no podría ser doloroso debido a la velocidad.

Por lo tanto, la afirmación ” si los fotones de luz viajan a la velocidad de la luz” no es válida.

Para la respuesta de los empollones de la teoría cuántica:

Aunque de hecho hay algo llamado una “masa relevante”.

Los fotones no pueden considerarse una partícula / onda que alberga masa. Pero en tecnicismo, los fotones sí tienen masa.

Es porque la “masa” de los fotones no es realmente masa. Es algo que, por un lado, es análogo a la masa y, por otro, no a la masa.

La mecánica cuántica es una mierda aterradora.

Y aquí es donde entra la masa relevante.

En relatividad especial, se considera teóricamente que los fotones tienen masa relativa, para mantenerse a la par con la teoría de la materia de Newton.

E = MrelCC, y también EE = PPCC + MMrestCCCC

Estas son las ecuaciones que puede usar para justificar la validez de la masa relativa.

Sin embargo, con la luz, estas ecuaciones comienzan a volverse raras.

E comienza a convertirse en PC.

Y comienzan a suceder algunas cosas aún más locas …

La Mecánica Cuántica afirma que las partículas pueden verse como una colección de partículas, que de hecho son fotones.

Estos fotones nunca estarán en reposo, por lo que técnicamente la masa en reposo no se aplica.

Si contradecimos esta afirmación a favor de que la luz no tenga masa, terminaremos con lo que teníamos antes:

E = Pc.

Ahora esta ecuación se puede aplicar tanto a la materia como a la luz.

Así que, ¿qué significa?

¿Es la materia ligera y la no materia?

¿Es la materia ligera a veces y la no materia otra?

¿Qué coño significa toda esta mierda de miedo?

No lo sé.

Si alguna vez ha tenido una quemadura solar, sabe que puede ser.

El efecto de la luz en un ser humano depende de la energía asociada con cada fotón, así como del número de fotones que impactan.

Nunca subestimes un fotón. Usa bloqueador solar.

Bien, entonces, estás diciendo que si los fotones viajan a la velocidad de la luz, ¿por qué no es doloroso …

Entonces, dime una cosa … estas cosas son dolorosas …

Si es así, entonces celebre y si no, entonces tomemos la física desde aquí …

¿Conocemos la ecuación de De Broglie …

Ahora, tomemos luz roja en nuestro experimento que tiene una longitud de onda [matemática] 7 \ times10 ^ {- 7}… [/ matemática] después de resolver la ecuación anterior junto con la ecuación de momento, es decir, [matemática] p = mv [/ matemática] obtenemos [math] p = \ frac {h} {\ lambda}, [/ math] ahora, poniendo el valor de la constante de planck [math] 6.62607004 × 10 ^ {- 34} [/ math] y la longitud de onda de la luz roja, es decir [math] 7 \ times10 ^ {- 7} [/ math] obtenemos el impulso de un fotón de luz roja = [math] 9.4658143 \ times10 ^ {- 28} [/ math].

Ahora puedes ver que este es un valor muy pequeño y es demasiado bajo para sentir que también es [matemáticas] 10 ^ {100000} [/ matemáticas] veces menos que el impulso de la palma de la mano de tu maestro que te golpeó en la cara.

Creo que las luces HighBeam duelen más que estos cálculos …

LLG!

¡La luz ES dolorosa!

¿Alguna vez has oído hablar de la retina quemada por mirar al sol durante demasiado tiempo, o daños en la piel por la exposición al sol?

Todo es cuestión de escala y energía.
Una pequeña cantidad de luz de baja energía no nos hará mucho daño, pero aumenta la cantidad a los niveles de energía correctos y puede causar daños graves.

Creo que es posible que desee reformular la pregunta para que sea más específica. ¡Especialmente porque los rayos X y las microondas también son ‘ligeros’!

¡Intenta trabajar con láser alguna vez!

Es solo emisión de radiación amplificada y estimulada.

Fotones simples como cualquier otro, pero altamente coherentes y una gran cantidad de ellos.

Se utilizan para cortar acero. [1]

También pueden cortar diamantes. [2]

¡Incluso puede vaporizar los tejidos blandos de los humanos a nada! [3]

La luz es bastante dolorosa cuando hay mucha.

¡Ten un feliz día! 🙂

Notas al pie

[1] Corte por láser – Wikipedia

[2] Corte de diamante – Wikipedia

[3] Cirugía láser de tejidos blandos – Wikipedia

Desafortunadamente, todas las otras respuestas son … un poco incorrectas.

¿Por qué el aire es invisible? ¿Por qué no hay color de agua? ¿Por qué la luz no es dolorosa?

Porque, * hemos evolucionado * de esa manera. Porque, si la luz fuera dolorosa, entonces … nunca podremos estar vivos durante tanto tiempo … con la exposición a la luz.

Esta pregunta no es una pregunta de física, es una pregunta de biología. Piénsalo.

Evolucionar de cualquier otra manera no funcionará para nosotros, el tipo de estilo de vida que tenemos.

Todas las preguntas que hice, son … respondidas por esto.

Digámoslo así:

Si le arrojo una esponja a la cara a 10 m / s, ¿me dolerá?

¿Qué pasa si le tiro un ladrillo a la cara a la misma velocidad?

Permítame asegurarle que el ladrillo causará mucho más dolor y daño, ya que tiene una masa mucho mayor y, por lo tanto, también una mayor energía cinética e impulso.

Los fotones tienen masa en reposo cero, pero tienen energía cinética e impulso y un solo fotón tiene una energía increíblemente pequeña para los estándares cotidianos.

Tenga en cuenta que si concentro la luz lo suficiente como para tener suficiente energía en poco tiempo (es decir, una potencia lo suficientemente alta), por ejemplo con una lente o un láser, podría lastimarlo o incluso cortarlo por la mitad.

La capa externa de nuestra piel está muerta y adormecida. Es la capa que bloquea la mayoría de las pequeñas cosas desagradables como los fotones y las moléculas de aire.

Necesitamos morir un poco cada día para usar nuestro tejido muerto como armadura contra los elementos. Contempla un poco sobre eso. A menudo eso no es suficiente.

Debido a eso, no tenemos los extremos nerviosos y los sistemas sensoriales completamente expuestos. Serían rápidamente aniquilados. En cambio, nuestros sentidos están físicamente contenidos y aislados, humedecidos y las fuerzas se filtran. Sentir calor? Su sentido retrasado. La cantidad moderada de calor tarda unos 2 segundos en activarse, debido al almacenamiento en búfer físico.

Nuestros ojos usan persianas dobles y un sistema de desvío automático para evitar cantidades excesivas de fotones.

Imagine ser golpeado por un grano de arena que viaja a 100 mph. Ahora imagine ser golpeado por el fútbol que viaja a 100 mph.

De esto debería quedar claro que la velocidad con la que algo te impacta no es el único factor que determina el efecto. No es difícil entender que necesita evaluar tanto la velocidad como la masa. En realidad, es un poco más complejo que eso, pero ayuda a comprender que tan rápido como se mueve un fotón, está lejos de ir infinitamente rápido, mientras que la “masa” de un fotón es terriblemente cercana a cero, por lo que el impacto de un solo fotón es despreciable.

Ahora, si te golpean suficientes fotones al mismo tiempo, ciertamente puedes sentirlo, pero algunos fotones a la vez no se notarán.

El OP pregunta sobre fotones

El momento viene dado por la masa por la velocidad (P = mv)

Un fotón tiene 0 masas, por lo tanto, tiene 0 impulso

La segunda ley de Newton es F = ma

Si haces algo de matemática jugando con la aceleración, terminarás con F = P / t, donde t es igual al tiempo que dura el impacto

Y dado que P es 0, entonces hay un 0 de fuerza aplicada por un fotón cuando choca

Sin embargo, la energía de un fotón tiene un efecto en ti

Si reúne lo suficiente y ha golpeado un solo objeto, dicho objeto puede quemarse por el calor

Entonces, sí, no es el fotón real el que causa daño sino la energía

Los fotones depositan energía en una persona cuando la golpean y si la energía depositada es lo suficientemente fuerte, de hecho será dolorosa. Un láser médico de CO2 de 30 vatios sería bastante doloroso en su piel ya que se quemó.