Fotonen en hun massa

door **Bartjes** » zo 15 apr 2012, 21:11

Het gaat me boven de pet. Mijn voorstelling zal wel te simpel zijn, anders was een dergelijke schokgolf in de literatuur ook wel bekend geweest. Ik laat het verder maar rusten.

door **eendavid** » zo 15 apr 2012, 20:39

Een niet-versnellend foton zendt geen reële gravitonen uit.

En nogmaals: in kan perfect in je verhaaltje 'foton in vacuum' door 'elektron in een dielekticum' en 'graviton' door 'foton' vervangen. Ook daar is het goedgekend dat er geen schokgolf optreedt. Zie Frank-Tamm.

door **Bartjes** » zo 15 apr 2012, 13:57

eendavid schreef: ↑zo 15 apr 2012, 13:14
Het is me, als voorgaande geen antwoord levert, nog steeds niet duidelijk wat je bedoelt. Wat is precies het verschil, behalve dat het andere deeltjes zijn, van de situatie die jij beschrijft met deze van een elektron dat in een medium beweegt, precies aan de lichtsnelheid in dat medium?

Het verschil zit hem daarin dat de lichtsnelheid in vacuüm een absolute bovengrens vormt. Vandaar de relativistische effecten die in de buurt van de lichtsnelheid optreden. Ik stel mij het volgende voor:

Een foton in vacuüm beweegt zich met de lichtsnelheid. Omdat we aannemen dat ook gravitonen (de gravitatiewerking) zich met de lichtsnelheid uitbreiden zouden de gravitonen (de gravitatiewerking) in de bewegingsrichting van het foton dan niet van het foton kunnen loskomen: ze kunnen immers niet sneller dan het foton. Er ontstaat dus in voorwaartse richting een opeenhoping van gravitonen (concentratie van de gravitatiewerking), een soort van schokgolf. Op afstand zou er nog niets van het foton te merken moeten zijn, maar dichtbij ineens veel meer dan op grond van de massa/energie van het foton te verwachten was.

door **eendavid** » zo 15 apr 2012, 13:14

Het is me, als voorgaande geen antwoord levert, nog steeds niet duidelijk wat je bedoelt. Wat is precies het verschil, behalve dat het andere deeltjes zijn, van de situatie die jij beschrijft met deze van een elektron dat in een medium beweegt, precies aan de lichtsnelheid in dat medium?

door **Bartjes** » zo 15 apr 2012, 12:19

Dank, maar dat is niet waar ik op doel. Het gaat mij niet om deeltjes in een medium en cherenkov-fenomenen, maar om verschijnselen in vacuüm. Om het probleem even heel kort door de bocht voor te stellen:

We hebben een foton dat zich in vacuüm met de lichtsnelheid voortbeweegt.

Om nu een gravitatiewerking uit te oefenen op een object dat zich in de voortbewegingsrichting nog vóór het foton bevindt zou daar een graviton heen moeten worden gestuurd. Maar ook gavitonen kunnen - naar we aannemen - niet sneller dan het licht. Dus zou er in voorwaartse richting geen gravitatiewerking zijn? Is er dan een versterkte gravitatiewerking zijwaarts en achterwaarts?

Excuses voor mijn lompe voorstelling van zaken. Jammer genoeg is mijn kennis niet toereikend om dit zelf theoretisch uit te werken.

door **eendavid** » zo 15 apr 2012, 11:40

De intensiteit daarvan is dan nul, zie hier. Er is een verschil tussen cherenkov-fenomen en het sound barrier schokgolf-fenomeen. In tegenstelling tot een vliegtuig met geluidsgolven, zendt een elektron dat met constante snelheid beweegt normaal geen straling uit. Het is maar zodra de snelheid groter is dan de lichtsnelheid dat er elektromagnetische golven worden uitgestraald. En de intensiteit van deze straling is continu: maar een heel klein beetje als het elektron maar een klein beetje sneller gaat dan de lichtsnelheid in het medium.

door **Bartjes** » za 14 apr 2012, 11:54

Ik was al bang dat het ingewikkeld zou worden. Ontstaat er als een deeltje (foton) en de gravitatiewerking zich precies even snel voortbewegen ook niet iets als een schokgolf?

door **eendavid** » za 14 apr 2012, 10:41

Wanneer deeltjes sneller bewegen dan de geluidssnelheid ontstaat er een schokgolf. Waneer geladen deeltjes sneller bewegen dan de lichtsnelheid in een medium ontstaat er cerenkov straling. Voor zwaartekracht is zo'n fenomeen heel moeilijk te bereiken (een deeltje dat zwaartekracht genereert moet sneller dan de zwaartekrachtsgolf bewegen). Om de zwaartekrachtsgolf aan een snelheid kleiner dan c te laten bewegen moet het een collectieve zwaartekrachts-materiegolf worden (zoals de lichtgolf in een medium in feite een licht-materiegolf is). Maar de interactie tussen golf en medium is zo klein dat dit maar een zeer kleine correctie op de snelheid tov het medium zal opleveren. Dus het deeltje zou een absurd hoge snelheid moeten hebben, tov het medium. En dan nog zou het signaal zwak zijn, omdat het een versterking van een zwak signaal is. Ik bedoel maar, we kunnen de zwaartekrachtsgolven uitgestuurd door de meest massieve en snel roterende objecten niet rechtstreeks meten. Laat staan deze van één hypotetisch deeltje dat sneller zou bewegen dan de gravitatiegolf.

Dit kwantitatief uitwerken is zeker niet triviaal, en staat niet in de standaard algemene relativiteitsboeken. Ik vind ook niet meteen een artikel.

door **Bartjes** » za 14 apr 2012, 09:50

Als de gravitatiewerking zich net als een foton met de lichtsnelheid voortplant zou er wellicht ook een schokgolf (als bij geluid) kunnen ontstaan? Mogelijk dat daar dan wel aan te meten is?

(Ik weet niet of dit tot iets interessants leidt, daarvoor weet ik er niet genoeg van. Maar ik ben wel benieuwd.

)

door **eendavid** » za 14 apr 2012, 00:31

Zie wikipedia, en vooral de referenties onderaan. Het is niet mogelijk om dergelijke verstrooiing rechtstreeks te meten, maar bij hoge energie worden andere deeltjes gecreëerd, en dit levert meetbare effecten.

De gravitationele interactie tussen elementaire deeltjes in het algemeen is verwaarloosbaar. Maar ook een massaloos foton wekt een zwaartekrachtsveld op. In het kort komt dit omdat in relativiteitstheorie massa en energie equivalent blijken.

Maar verder heeft dat allemaal niet zoveel met het topic te maken?

door **Spatjes** » za 14 apr 2012, 00:27

En verder..... Zodra een deeltje massa crieerd,ontstaat er door zwaartekracht ruimte buiging,wat is de invloed van deze ruimteverbuiging (In de beweegingsrichting van het deeltje.) bij extreem hooge snelheid (Tegen de lichtsnelheid aan.) op de afgelegde weg,als we er van uit gaan dat de zwaartekracht net een fractie trager is dan de lichtsnelheid.Reist dit deeltje dan niet net voor zijn gravitatie veldt uit?

door **Spatjes** » za 14 apr 2012, 00:12

physicalattraction schreef: ↑di 21 jun 2011, 07:51
Kun je misschien aanhalen waar dit vraagstuk heerst? Binnen de algemeen geaccepteerde wetenschap (lees: het Standaard Model) heeft het foton geen massa (wel impuls).

Deze vraag is niet wetenschappelijk en daar valt hier dus niet over te discussieren. Totdat deze dat wel is, zal een reactie hierop snel een slotje opleveren.

Heeft men ooit 2 fotonen rakelings langs elkaar afgeschoten,om te zien of er koersverandering optreed?

door **eendavid** » za 03 mar 2012, 17:01

OK, maar dan komt de Ward-Takahashi identiteit er maar bij kijken om aan te tonen dat een massaloze theorie na renormalizatie massaloos blijft (dwz dat kwantummechanica het massaloos zijn niet verpest). Als je de wetten van Maxwell postuleert, is het foton gewoon massaloos omdat voor een electromagnetische golf geldt dat

\(\square E = \square B = 0 \)

, met

\(\square\)

de d'Alembertiaan, en niet

\(\square E + m^2 E = 0\)

etc.

door **Revelation** » za 03 mar 2012, 16:53

Dus ofwel begrijp ik iets niet, ofwel zeg je: 'het foton zal geen massa hebben, aangezien het daartegen beschermd wordt doordat het geen massa heeft'. Je kan gewoon een massaterm toevoegen aan de Lagrangiaan, en de daaruit volgende theorie bestuderen (die heeft dan uiteraard geen ijkinvariantie, geen Ward-Takahashi-identiteiten etc.). Dat dit niet nodig is, is slechts een experimenteel gegeven.

Ik ga er inderdaad vanuit dat QED klopt en dat dus de renormaliseerbaarheid met behulp van de Ward-Takahashi-identiteit bereikt wordt. Aangezien QED zeer succesvol en geaccepteerd is, is dit geen gekke aanname. Als je QED overboord gooit, is dit argument inderdaad niet meer geldig.

door **eendavid** » za 03 mar 2012, 16:44

Om op de titel terug te komen: het foton heeft geen massa en zal deze ook nooit hebben, aangezien het daartegen beschermd wordt door de Ward–Takahashi-identiteit.

Dit begrijp ik niet. Je start met een massaloze theorie, leidt af dat daarvoor de Ward-Takahashi-identiteiten gelden, en vindt uiteraard dat deze niet kunnen gelden voor de massieve theorie (die is immers niet ijkinvariant). Of preciezer: ze zorgen ervoor dat termen die aan de actie moeten worden toegevoegd om divergenties te absorberen geen massaterm genereren. Er is echter geen fysisch principe dat ons verplicht om de Ward-Takahashi-identiteiten te postuleren (en zo massieve theoriën uit te sluiten). Uiteraard moet je dan een manier zien te vinden om renormalizeerbaarheid niet te verliezen, maar daarvoor gebruik je gewoon het Higgs mechanisme.

Dus ofwel begrijp ik iets niet, ofwel zeg je: 'het foton zal geen massa hebben, aangezien het daartegen beschermd wordt doordat het geen massa heeft'. Je kan gewoon een massaterm toevoegen aan de Lagrangiaan, en de daaruit volgende theorie bestuderen (die heeft dan uiteraard geen ijkinvariantie, geen Ward-Takahashi-identiteiten etc.). Dat dit niet nodig is, is slechts een experimenteel gegeven.

Fotonen en hun massa

Plaats een reactie

Weergave uitklappen Voorafgaande berichten: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Re: Fotonen en hun massa

Contact

Community