¿Cuánto pesa la luz?

¿La luz pesa algo? Bien, si y no. agsandrew / iStock / Thinkstock

Si hubiera una respuesta simple a cuánto pesa la luz, todos lo sabríamos. Probablemente habría algún tipo de rima de la escuela primaria para ayudarnos a recordar la cifra exacta, muy parecido a nuestra útil cancioncilla sobre 1492 y el azul del océano.

En lugar de, nos vemos obligados a atravesar complicadas medias respuestas que dicen algo como, "Um, pesa un poco, pero no como el peso de las cosas normales ". Que es un tintineo terrible para cantar en el patio de recreo.

Tratemos de aclarar el desorden y comencemos por hacer una pregunta completamente diferente:¿Los fotones tienen masa?

Fotones son la medida más pequeña de luz, y no, no tienen misa. Entonces eso es fácil ¿Derecha? La luz está compuesta de fotones, que no tienen masa, por lo tanto, la luz no tiene masa y no puede pesar nada.

No tan rapido. Debido a que los fotones tienen energía y, como nos enseñó Einstein, la energía es igual a la masa de un cuerpo, multiplicado por la velocidad de la luz al cuadrado. ¿Cómo pueden los fotones tener energía si no tienen masa? (Uno imagina a Einstein pensando en fotones re:masa y encogimiento de hombros, esperando que nadie se diera cuenta de la discrepancia).

Realmente, lo que Einstein estaba probando es que la energía y la masa podrían ser la misma cosa:toda la energía tiene alguna forma de masa. La luz puede no tener masa en reposo (o invariante), el peso que describe el peso de un objeto. Pero debido a la teoría de Einstein (y al hecho de que la luz se comporta como si tuviera masa, en que está sujeto a la gravedad), podemos decir que la masa y la energía existen juntas. En ese caso, lo llamaríamos masa relativista - masa cuando un objeto está en movimiento, a diferencia de en reposo [fuente:Gibbs].

Así que nuestra respuesta es una bolsa de sorpresas con sí y no. ¿Tiene la luz una masa que se pueda pesar en la báscula de baño? Ciertamente no. Pero es una fuente de campos gravitacionales, por lo que podríamos decir que una caja de luz pesa más que una caja sin luz, siempre y cuando se sienta cómodo entendiendo que el "peso" que está midiendo es una forma de energía y no, decir, libras o kilogramos [fuente:Ask the Van].

Publicado originalmente:22 de septiembre de 2014

Preguntas frecuentes sobre el peso ligero

¿Tiene peso la luz?

Algo así como. Toda la energía tiene alguna forma de masa y la luz no es una excepción. Tan ligero tiene peso pero no el tipo de masa que se puede pesar en una báscula de baño.

¿Qué es la masa de luz?

No hay una respuesta clara a esto. La luz está formada por fotones que se mueven para formar el brillo que vemos. Los fotones mismos no tienen masa propia, pero tienen energía cuando se mueven, que Einstein dijo que podría ser lo mismo.

¿Afecta la gravedad a las cosas sin masa?

La gravedad impacta casi todo lo que transporta energía, incluso una partícula sin masa. Es por eso que la energía gravitacional de la materia oscura puede cambiar el camino de la luz en el espacio.

¿Por qué la luz se ve afectada por la gravedad?

La gravedad es la fuerza que dobla la luz y la curva hacia adentro o hacia afuera. La luz desciende y se curva cuando se enfrenta a objetos masivos, conocido como lente gravitacional.

¿Cuál es el peso de la electricidad?

Si considera la electricidad en forma de electrones que la componen, pesa un poquito. Sin embargo, el peso es insignificante, alrededor de un gramo por 1000, 000, 000 julios nominal a un voltio.

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Nota del autor:¿Cuánto pesa la luz?

Comprender la relación entre la luz y la masa y los fotones y la energía es abrumador. Es suficiente para hacer que uno desee que Einstein pueda guiarnos pacientemente a través de él mismo.

Fuentes

Pregúntale a la furgoneta. "¿Cómo la luz tiene impulso sin masa?" Universidad de Illinois en Urban-Champaign Departamento de Física. 2014. (25 de junio de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1424
Pregúntale a la furgoneta. "Peso ligero". Departamento de Física de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. 2014. (25 de junio de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1395
Pregúntale a la furgoneta. "Fotones, masa, gravedad, luz, masa de descanso, masa invariante, energía, momentum. "Universidad de Illinois en Urban-Champaign Departamento de Física. 2014. (25 de junio de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16351
Gibbs, Felipe Carr, Jim y Koks, Don. et al. "¿Qué es la masa relativista?" Preguntas frecuentes sobre física y relatividad. 2012. (25 de junio de 2014) http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html
Gibbs, Felipe. "¿La luz tiene masa?" Preguntas frecuentes sobre física y relatividad. 1997. (25 de junio de 2014) http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
Newton. "Luz solar y peso". Laboratorio Nacional Argonne. Junio de 2012. (25 de junio de 2014) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00644.htm
UCSB ScienceLine. "Me preguntaba si la luz ..." Universidad de California Santa Bárbara. (25 de junio 2014) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2976
Whitlock, Laura. "Pregúntale a un astrofísico". NASA. (25 de junio 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/961102.html