hasan-er5197
Fotonların Kütlesi Var Mıdır?
hasan-er5197
Fotonların kütlesi var ise nasıl oluyor da ışık hızına çıkabiliyor.?Eğer yok ise momentumları nasıl olabiliyor? Birde ışık hem dalga hem de parçacık özelliği gösterdiğine göre, parçaçık özelliği gösterdiği esnada kütlesi olması gerekmez mi?
burtay-mutlu-shibumi-tr1695
Bilimcilerin araştırma sonuçlarına dayanarak. (Yorumlarımla)
1) Fotonların kütlesi yok. Bu yüzden "olağan hızları ışık hızı"...
2) Fotonlar bir enerji köpüğü-kuantum köpüğü deniyor. Yani bir enerji alanı.
Momentum sadece kütleye has bir özellik değil. "F(momentum)=m(kütle).a(ivme)" de m yerine (e/c^2) yazarsanız, enerji olarak "ilkel düzeyde" Newton yasalarına bile uygulamış olursunuz.
Sonuç: Her türlü enerji paketçiğine -alanına momentum yüklenebilir.
Momentum: (Farklı bir tanım sonucu olarak); Mevcut enerji yoğunluğuna doğal sınırları üstünde enerji yüklenmesidir.
Burada asıl sorun, enerjiyi, ne olduğunu doğru tanımlayamayışımız. Bana göre, enerjinin değişkenliği, dönüşülebilirliği, parçalanabilirliği, depolanma şekli, hiç yok olmayışı, yoğundan az ortama dağılma ve homojenleşme eğilimleri ile "akışkan özellikleri" göstermekte.
Akışkanların en önemli özelliklerinden biri ise, çok küçük özdeş ama aralarında güçlü bağların olmadığı parçacıklardan oluşmaları.
Bunlara dayanarak enerjinin, çok küçük paketçiklerden oluşan bir şey olduğunu düşünüyorum.
(Bu paketçiklerin de iki tekilleşmiş hali olduğu sonucundayım. Biri "enerji noktacığı" (Fikir babası Necmi Bey, onun yazışmalarına bakınız). Diğeri ise KEP adını verdiğim "Küresel Enerji Paketçiği", küresel yani her yöne doğru eşit ve homojen bir titreşim genişlemesiyle alan işgal etmiş; "sonsuz boyut=tekillik" pozisyonunda...)
Bilim dünyası matematiksel olarak sicimlerin varlığını öne sürdü. Sicimler "maddenin enerji temeli" olmasına rağmen, en küçük yapı taşları değil. Sicimler, bu enerji paketçiklerinin (KEP) veya paketçiğinin kendisine ait olarak işgal ettiği özel bir alanda hareket etmesidir-titreşmesidir.
Bu titreşimlerin nasıl olduğu, sicimin kütleliye dönüşmesinde önemli yüksek. Eğer tek veya iki uzamsal boyut üzerinde titreşiyorsa bir sicim; kütlesizdir.
Ama üç boyut üzerinde titreşiyorsa, kütle sahibi olmaya hazırdır. ( Burada kütle oluşumu için gerekli diğer koşullar devreye giriyor, önceki tartışmalarda bu varsayımlarımı açıkladım. )
Foton, tek boyutlu bir enerji paketçiğidir. Tek boyutlu olmasını, sadece doğrusal yol izlemesinden çıkarttım.
Buna karşılık bilim dünyasında, foton, ışık gibi iki boyutlu kabul ediliyor. Çünkü ışık=elektromanyetik dalganın hareketi iki boyutlu...
Foton tek veya iki boyutlu kabul edilmesini tartışma dışı bırakırsam; her iki durumda da, bence, foton; elektromanyetik dalgalar üzerinde bir sörfçüdür.
Yani foton, gözlemlediğimiz bu hareketi için enerji harcamaz. Enerjiye ihtiyacı yoktur. Dalga onu itiyordur. Dalganın hızına ve yayılımına bağlıdır.
Ama varlığı olabilmesi için, en azından bir boyut üzerinde titreşiyor olması lazım.
İşte bu bir boyut üzerindeki titreşiminin, elektromanyetik dalganın hareket yönüne dik olacak şekilde http://bit.ly/2tMtCnP olduğunu düşünüyorum.
Bu sayede fotona; enerji halinde momentum yüklenebilir. Bu enerjiyi momentumunda taşıyabilir, aktarabilir.
Bu sistem sayesinde (foton+elektromanyetik dalga); bir yere enerji aktardığında (frekansı değiştiğinde) bile hızı değişmez, düşmez.
{Bu "sistem" mantığı, "çift yarık deneyi" sonuçları ile de uyumludur.}
(Fotonun parçacık iken nasıl dalga özelliği gösterdiğine dair. Bir kaç yıl sonra biri bunu "matematiği ile ispatlar" ve Nobel alır artık...)
Bizim parçacık olarak tanımladığımız şeyler hep üç boyutlu olduğu için, tek boyutlu bağımsız bir titreşimim de üç boyutlu gibi olması gerektiğini düşünüyoruz.
Bu nedenle, "Parçacık tanımını" da bir miktar değiştirmemiz gerekiyor.
Parçacık: Enerjinin titreşerek kendisine oluşturduğu hareket alanının toplamıdır.
(Bu tanım ile tüm sicimleri, parçacıkların temel bileşeni olarak da kabul edebiliriz.)
Sonuç; Enerji Paketçiklerinin momentum yüklenmesi için, kütle sahibi olmalarına gerek yok.
Enerjiyi depolayabilecekleri titreşim alanı-alanları (uzamsal boyut(ları)) olması yeterli.
necmi-tufek7866
Hasan Er,
Soruyu sorduğunuza pişman olmuş olmalısınız. Siz Burtay Bey'e bakmayın. Onun genel fizik anlayışına alternatif olarak, eşdeğer özellikte teorisi var ve her fırsatta böyle kafa karıştırmaya bayılır.
Foton: Evrendeki en küçük enerji paketçiğidir. Hem dalga, hem de parçacık özelliği taşır. Işık olarak kaynaktan yayınlandığı anda dalgadır. Yani doğumu ve ölümü arasındaki süre boyunca dalga olarak yayılır ve kütlesizdir. Ancak bir yere çarptığı zaman parçacık özelliği etki eder ve bu yüzden güneş ışığı teninizi yakar.
Peki bu nasıl oluyor? Yani sorunuz gayet mantıklı. Kütlesi yoksa nasıl momentumu olabiliyor? Varsa da bu kütleyi nasıl taşıyabiliyor?
"Fotonun kütlesi sıfırdır" derken, "hiç kütlesi yoktur" anlamı çıkmaz. Kütle "potansiyel" olarak vardır. Ama foton ışık halindeyken sıfır sonucu verecek şekilde düzenlenmiştir diyebiliriz. Yani etkisiz durumdadır, potansiyel olarak birliktedir.
Bu iki şekilde izah edilebilir sanıyorum.
1- Fotonun kütlesi ve dalga boyu tam olarak örtüşüyorsa kütle, dalga boyuna tam olarak yayılır ve etkisiz duruma gelebilir.
2- Foton iki kuarktan meydana geliyor olabilir. Bu iki kuark aynı renkte ise toplam kütleleri "sıfır" sonucu verir.
Foton her durumda bir kütle potansiyeli taşımak zorundadır çünkü yol alırken de yine enerji yüklenebilir, enerjisi artabilir. Bunun mümkün olması için kütle potansiyelini yanında yaşıyor olması gerekir bence.
burtay-mutlu-shibumi-tr1695
:-)
"Bu iki şekilde izah edilebilir sanıyorum."
Kısmında "Madde 1" e göre foton bir sörfçü...
Madde 2 ise güncel fizikten, Necmi Bey, bu konuyu biraz daha açabilir misiniz?
Not: @ Sayın Hasan Er gerçekten "pişman oldunuz mu?" :-)
burtay-mutlu-shibumi-tr1695
@ Necmi Tüfek;
Necmi Bey, Merhaba...
Bir de şöyle düşünün; Ya bu sorulara verebilecek cevabım olmasaydı?
Bu tür sorular, her seferinde, yaklaşımımı sınayabileceğim ve daha tutarlı yaklaşım geliştirebileceğim araçlar ayrıca. Elbette sorana cevap öncelik ama başkalarının eleştirileri ve anlayamadıkları da benim için değerli.
Eğer güncel fizik ile hiç uyuşmayan veya tamamen ters bir iddia da bulunursam, bunu en güzel buralardan gelecek eleştirilerden öğrenebileceğim.
necmi-tufek7866
Dalga boyu ve kütle arasında bir orantı vardır.
Büyük kütle-küçük dalgaboyu
Küçük kütle büyük dalgaboyu.
Yani, kütle büyüdükçe dalgaboyu küçülür, kütle küçüldükçe dalga boyu büyür. Bunun sonucunda, kütle "sıfır" olursa, dalgaboyu "sonsuz" olacaktır.
Bizim evrenimizde "sonsuz" demek "ışık hızı" demektir.
Böylece sonuç;
Foton ışık hızında olduğu için dalgaboyu sonsuz ve kütlesi de sıfır olmuş oluyor.
(Sörfçü fotonla ilgisini siz açıklarsınız artık)
yasin-yasin9016
Necmi hocam dalga boyu ve kutle olayini orneklendirebilirmisiniz
kemal-bay-hickimse7261
Sanırsam dalga boyu ve enerjinin ters orantılı olmasına dayanıyor. Elektromanyetik spektrumda dalga boyu azaldıkça enerji artıyor. Mesela gama ışınları ve radyo dalgaları. Radyo dalgalarının, dalga boyu daha fazla iken enerjileri azdır. Gama ışınlarının dalga boyları az iken enerjileri çok fazladır. Enerji ve kütle dönüşüm denklemini de hesaba katacak olursak; Enerji hat safada iken kütle 0'a yakın olmalıdır. Ya da ben çok yanlış yorumladım. Eğer yanlış isem; doğrusunu duymak çok güzel olur.
burtay-mutlu-shibumi-tr1695
Necmi Bey , Merhaba... :-)
Arkadaşların soruları ve yaklaşımları dikkat çekici geldi.
Kütleye göre küçülen- büyüyen dalga boyu olarak kast ettiğiniz şey; elektromanyetik dalga değil sanırım.
Aksi halde, mor ötesi dalga boylarında elektromanyetik dalganın (eninde sonunda) kütleli bir parçacığı taşıyacak kadar kuvvete ulaşıyor olması lazım. Ama eletromanyetik dalga ile taşınan bir kütle bilmiyorum. En azından elektron ve nötrinolar için böyle bir durum tespit edilmeliydi bence.
Ayrıca bu durumda "hız sorununu" nasıl çözdünüz? Kütle büyüdükçe dalga boyu azalıyorsa, aynı mantığa göre; ışıkta kızıla kayma fotonlarda bir enerji kaybını işaret ediyor olmaz mı? Eğer ışık tek bir sistem ise (sadece fotonlardan oluşan) , hızının bu enerji kaybından etkilenmemesi nasıl mümkün oluyor?
Bence, eğer kast ettiğiniz frekans; parçacıkların doğal titreşim frekansları ise ifadeniz anlam kazanıyor. Ama onun da elektromanyetik dalga ile olan ilişkisini bilmiyorum.
İkinci bir nokta; Işık hızı'nın evrenimizde sonsuzu temsil ettiği fikrine katılamıyorum. Bence ışık hızı bir "limit fonksiyonu" (x sonsuza giderken)... (Yine de bu konuda hazırlıksızım, hatalı olabilirim)
Belirttiğiniz bu (dalga boyu / kütle) yaklaşımın sörfçü fotonlar ilişkisi olamaz.
Ama "1) Fotonun kütlesi ve dalga boyu tam olarak örtüşüyorsa kütle, dalga boyuna tam olarak yayılır ve etkisiz duruma gelebilir. " Yaklaşımınız bana kısmen uyuyor. Sadece bence fotonun hiç bir şekilde kütlesi yok. Titreşim yapısından dolayı bu imkansız.
Uyan kısmı ise, momentumunda taşıdığı enerji miktarına (dalga boyuna ) göre her fotonu taşıyacak elektromanyetik dalga boyu farklı oluyor olmalı.
necmi-tufek7866
Yanlış anlaşılmaları ortadan kaldırmak gerekiyor.
Fotonun dalga boyu söyleminden kastım, onun menzili yani uzamıdır. Kütlesiz parçacıkların menzili sonsuzdur anlamında. Yoksa frekanstan yani ardışık dalgaların sıklığından bahsetmiyorum.
Bir parçacık kütlesizse menzili sonsuzdur. Yani ulaşım hızı sonsuz olmalıdır anlamında. Bizim evrenimiz için "sonsuz" kavramı ışık hızıyla sınırlıdır. Yani kütlesizlerin ulaşım hızı sonsuz yani ışık hızıdır...
Bu yüzden, nötrinolar ışıktan biraz daha yavaştır. Çünkü çok az da olsa bir kütleleri var olduğu savunulmaktadır. Yine aynı şekilde gluonlar da fotondur. Ama oldukça fazla kütleleri olduğu için menzilleri çok kısadır. Ancak iki kuark arası kadar yol alabilirler. Çok az da dışarıya taşacak kadar salınım yaparlar.
Kütle ve dalga boyu simetrisi zaten bilinen bir ilişkidir. İnsan boyutunda bile dalga boyu vardır ama çok küçük olduğu için fark edilmez.
Aslında yukarıda birinci şık olarak belirttiğim ve tartışma konusu olan dalga boyu ve kütle ilişkisinin doğru olmakla birlikte bir kusuru var bence. Maddeyi çok fazla küçülebilen, sıfıra kadar inebilen bir enerji olarak öngörüyor. Ama kuantum fiziği enerjinin belirli bir küçüklükten daha fazla küçülemeyen paketlerden meydana geldiğini kabul etmiştir. Bu yüzden bu itirazlara neden olan kütle ve dalga boyu ilişkisi bir yerden sonra gerçeği yansıtmıyor gibi görülüyor. Ya da en fazla inebileceği küçüklüğün bir fotonun kütlesi olarak kabul etmek gerekiyor. O zaman da kütle fotonun üzerinde gerçek kütle durumunda olacağından fotonun dalga boyu sonsuz olmayacak ve ışık hızında olması mümkün olmayacaktır.
kemal-bay-hickimse7261
Benim hatam (: Ben yanlış anlamışım.
