UCSB Science Line

Odpověď 1:

Nejsem si jistý, zda by ostatní vědci odpověděli na tuto otázku stejně jako já, ale myslím, že je to velmi filozofická otázka, která závisí na tom, co myslíte hmotou.

Pokud se ptáte, zda světlo přenáší energii a hybnost, odpověď je rozhodně ano. Ale možná máte na mysli: je světlo částice?
Kvantová mechanika tuto otázku trochu zamlžuje: všechno, včetně světla, je v kvantové mechanice jak částice, tak vlna (ve skutečnosti je to určitě něco, co má jak vlnové, tak částicové vlastnosti).

Takže pokud si myslíte, že hmota je něco, co je složeno z částic, buď všechno je, nebo není hmota, podle toho, jak se na to díváte. Ve skutečnosti si myslím, že je to špatný způsob, jak o tom přemýšlet. to, co chcete skutečně vědět, je: má světlo vlastnosti, které jiné druhy částic nemají? Odpověď zní ano. Většina částic, které tvoří vše, čemu tradičně říkáme hmota, se nazývá „fermiony“. Věci jako fotony se nazývají „bosony“. Existuje mnoho vlastností, které fermiony a bosony nesdílejí – jednou z nich je, že dva fermiony nemohou existovat v naprosto stejném stavu.Na druhou stranu dva bosony mohou existovat ve stejném stavu. Ačkoli existují složené částice složené z menších fermionů, které se chovají jako bosony,základní částice, které jsou bosony – alespoň si myslíme, že jsou základní – se chovají jinak než základní částice, které jsou fermiony.

Krátce řečeno, tyto rozdíly ve vlastnostech jsou zodpovědné za to, jak se tyto částice projevují na velkých škálách v každodenním světě, kde kvantovámechanika není důležitá. Boson se jeví jako určitý druh pole nebo vlny a může být přímo spojen s jednou ze čtyř sil (elektromagnetismus, gravitace, silná síla a slabá síla), zatímco fermiony tvoří jednotlivé částice, například atomy.

Takže rozhodně existuje smysl, ve kterém je světlo velmi, velmi odlišné od elektronů nebo protonů. Nejsem si však jistý, zda bych světlo nazval hmotou, nebo ne. určitě může dělat některé věci, o kterých si myslíte, že je může dělat pouze tradiční hmota – například přenášet hybnost a přenášet ji při srážce. Ale určitě má některé vlastnosti, které jsou zásadně odlišné od věcí, které tvoří tradiční hmotu (věci, které jsou složeny z atomů).

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.