UCSB Science Line

Risposta 1:

Non sono sicuro se altri scienziati risponderebbero a questa domanda nello stesso modo in cui lo faccio io, ma penso che questa sia una domanda molto filosofica che dipende da cosa si intende per materia.

Se stai chiedendo se la luce trasporta energia e quantità di moto, la risposta è decisamente sì. Ma forse vuoi dire: la luce è una particella?
La meccanica quantistica rende questa domanda un po’ torbida: tutto, compresa la luce, nella meccanica quantistica è sia una particella che un’onda (in realtà, è un qualcosa di definito che ha proprietà sia ondulatorie che particellari).

Quindi se pensi che la materia sia qualcosa che è fatta di particelle, tutto è o non è materia a seconda di come la guardi. In effetti, penso che questo sia il modo sbagliato di pensarla.Quello che si vuole veramente sapere è: la luce ha delle proprietà che altri tipi di particelle non hanno? La risposta è sì. La maggior parte delle particelle che compongono tutto ciò che tradizionalmente chiamiamo materia sono chiamate “fermioni”. Cose come i fotoni sono chiamate “bosoni”. Ci sono molte proprietà non condivise da fermioni e bosoni – una è che due fermioni non possono esistere esattamente nello stesso stato. Sebbene ci siano particelle composite formate da fermioni più piccoli che si comportano come bosoni, le particelle fondamentali che sono bosoni – noi pensiamo che siano fondamentali, comunque – si comportano diversamente dalle particelle fondamentali che sono fermioni.

Per farla breve, le differenze di proprietà sono responsabili del modo in cui queste particelle si manifestano su larga scala nel mondo quotidiano, dove la meccanica quantistica non è importante. Un bosone appare come una specie di campo o onda, e può essere direttamente collegato a una delle quattro forze (elettromagnetismo, gravità, forza forte e forza debole), mentre i fermioni formano particelle individuali come gli atomi.

Così, c’è sicuramente un senso in cui la luce è molto, molto diversa dagli elettroni o dai protoni. Non sono sicuro se chiamerei la luce materia o no, tuttavia.Certamente può fare alcune delle cose che pensereste che solo la materia tradizionale possa fare – come trasportare il momento e trasferirlo in una collisione. Ma sicuramente ha alcune proprietà che sono fondamentalmente diverse da quelle della materia tradizionale (le cose che sono fatte di atomi).

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