UCSB Science Line

Antwoord 1:

Ik weet niet zeker of andere wetenschappers deze vraag op dezelfde manier zouden beantwoorden als ik, maar ik denk dat dit een zeer filosofische vraag is die afhangt van wat je onder materie verstaat.

Als je vraagt of licht energie en momentum draagt, dan is het antwoord volmondig ja. Maar misschien bedoelt u: is licht een deeltje?
De kwantummechanica maakt deze vraag een beetje duister: alles, inclusief licht, is in de kwantummechanica zowel een deeltje als een golf (eigenlijk is het een definitief iets dat zowel golfachtige als deeltjesachtige eigenschappen heeft).

Dus als je denkt dat materie iets is dat uit deeltjes bestaat, dan is alles ofwel materie of geen materie, afhankelijk van hoe je het bekijkt. In feite denk ik dat dat de verkeerde manier is om er over na te denken. Wat je eigenlijk wilt weten is: heeft licht eigenschappen die andere soorten deeltjes niet hebben? Het antwoord is ja. De meeste deeltjes waaruit alles is opgebouwd wat we materie noemen, worden fermionen genoemd. Dingen zoals fotonen worden “bosonen” genoemd. Er zijn veel eigenschappen die fermionen en bosonen niet delen – één daarvan is dat twee fermionen niet in precies dezelfde toestand kunnen bestaan. Twee bosonen daarentegen kunnen wel in dezelfde toestand bestaan. Hoewel er samengestelde deeltjes zijn die uit kleinere fermionen bestaan en die zich als bosonen gedragen, gedragen de fundamentele deeltjes die bosonen zijn – wij denken dat ze fundamenteel zijn – zich anders dan de fundamentele deeltjes die fermionen zijn.

Om een lang verhaal kort te maken, deze verschillen in eigenschappen zijn verantwoordelijk voor de manier waarop deze deeltjes zich op grote schaal manifesteren in de alledaagse wereld, waar de kwantummechanica niet belangrijk is. Een boson verschijnt als een soort veld of golf, en kan direct worden gekoppeld aan een van de vier krachten (elektromagnetisme, zwaartekracht, de sterke kracht, en de zwakke kracht), terwijl fermionen individuele deeltjes vormen, zoals atomen.

Er is dus zeker een betekenis waarin licht heel, heel anders is dan elektronen of protonen. Ik weet echter niet zeker of ik licht materie zou noemen of niet. Het kan zeker een aantal dingen doen waarvan je zou denken dat alleen traditionele materie ze kan doen – zoals momentum dragen en overdragen bij een botsing. Maar het heeft zeker een aantal eigenschappen die fundamenteel anders zijn dan het spul waaruit traditionele materie bestaat (dingen die zijn gemaakt van atomen).

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.