fotonen: een massa of niet ?

[peterdevis]

Uhm, weten we eigenlijk wel precies wat een foton is, en wat het begrip massa inhoud?

ja dat weten we!

Er zijn twee soorten massa's : de inertiele massa en de zwaartekrachtsmassa. Beide soorten massa blijken verbazend goed overeen te komen. Waarom ? Hier is nog geen verklaring voor.

definitie van de inertiele massa F=ma of met woorden massa is de eigenschap van een stof om zich te "verzetten" tegen het veranderen van snelheid.(maasa = de versnelling gedeelt door de kracht nodig om deze versnelling te veroorzaken)

definitie van de zwaartekachts massa F=g*m1*m2/r^2

massa is her de eigenschap van een deeltje om ander deeltjes met een massa aan te trekken.

[Stefan]

Er zijn twee soorten massa's : de inertiele massa en de zwaartekrachtsmassa. Beide soorten massa blijken verbazend goed overeen te komen.

Lang geleden, toen Einstein nog leefde, toonde een grote experimentator, genaamd Eotvos, de numerieke gelijkheid van beide massa's voor verschillende materialen aan. Hij heeft hier meer dan 25 jaar van z'n leven aan besteed en behaalde zeer nauwkeurige resultaten.

Dit bewijst natuurlijk niks, maar maakt het wel moeilijker voor diegenen die deze gelijkheid willen proberen tegen te spreken.

[peterdevis]

Wat ik in mijn vorige post wou duidelijk maken is niet dat er een verschil zou zijn tussen die twee soorten massa's. We (de wetenschap)veronderstellen dat deze gelijk zijn (net zoals licht massaloos zou zijn). Deze veronderstelling wordt tot op heden door geen enkele proef ontkracht en blijkt dus een zeer goede hypothese. We kunnen echter niet bewijzen dat ze aan elkaar gelijk zijn, beide definities vertrekken immers van twee verschillende fundamentele wetten. Het is dus wachten op een theorie die deze 2 wetten verenigd.

Verder wou ik duidelijkmaken dat eigenschappen steeds gedefinieerd zijn op metingen en dat in strikte zin die eigenschappen ook niet meer zijn dan dat. Het visualiseren van die eigenschappen kan soms handig zijn om deze beter te begrijpen, maar staat soms ook het aanvaarden van sommige theorien in de weg.

bekijk daarom massa in deze context niet als iets tastbaar, maar enkel als de eigenschap van een deeltje om andere deeltjes met die eigenschap aan te trekken.

[doemdenker]

definitie van de inertiele massa  F=ma of met woorden massa is de eigenschap van een stof om zich te "verzetten" tegen het veranderen van snelheid.(maasa = de versnelling gedeelt door de kracht nodig om deze versnelling te veroorzaken)

Oke, als een foton massa zou hebben, zou het zich verzetten tegen het versnellen tot de lichtsnelheid (als het foton ontstaat). Blijkbaar doet ie dat niet. Of zit ik nu helemaal fout?

[noortje]

Geloof jij dat het feit dat je met een (intense) laser een zandkorrel omhoog kan houden een bewijs is voor het ongelijk aan 0 zijn van de massa van het foton?

als men daar duidelijke argumenten voor geeft waarom niet. Vroeger geloofde men bv ook niet dat de aarde rond is tot er bewijzen voor zijn gevonden. NU gelooft apmer nog iemand dat de aarde plat is.

Zolang niemand kan bewijzen dat de massa al dan niet gelijk is aan nul hebben beide theorieen het voordeel van de twijfel.

Maar dat betekent niet dat je de ogen moet sluiten voor mogelijke andere theorieen.

[Elmo]

Geloof jij dat het feit dat je met een (intense) laser een zandkorrel omhoog kan houden een bewijs is voor het ongelijk aan 0 zijn van de massa van het foton?

als men daar duidelijke argumenten voor geeft waarom niet. Vroeger geloofde men bv ook niet dat de aarde rond is tot er bewijzen voor zijn gevonden. NU gelooft apmer nog iemand dat de aarde plat is.

Zolang niemand kan bewijzen dat de massa al dan niet gelijk is aan nul hebben beide theorieen het voordeel van de twijfel.

Maar wat is dan het "duidelijke argument" dat jij ziet?

Feit: een laser kan een zandkorrel omhoog houden. Niemand ontkent dit.

Feit: dit KAN je verklaren zonder dat je een foton-massa moet aannemen (waarvoor dus totaal geen experimenteel bewijs is!)

Feit: dit ZOU je eventueel ook kunnen verklaren met een foton-massa.

Ik zie hier absoluut geen bewijs voor een foton-massa. Ik zou net zo goed kunnen zeggen dat er met de laser-bundel hele kleine aliens meereizen, welke experimenteel altijd onzichtbaar zijn, maar toch op de een of andere mannier de zandkorrel omhoog houden. Dat kan je ook niet experimenteel uitsluiten. Maar dat is iets heel anders dan dat je zegt dat dit experiment BEWIJST dat ze er zijn.

En over het voordeel van de twijfel: er zijn zeer veel experimentele (en theoretische) redenen die er zeer sterk op wijzen dat het foton geen massa heeft. Ik weet dus wel waar ik (en zo ongeveer elke andere fysicus) het voordeel van de twijfel aan geef...

Maar dat betekent niet dat je de ogen moet sluiten voor mogelijke andere theorieen.

Dan moet jij dus ook open staan voor het idee dat het foton misschien wel massa nul heeft, dat jij je prof verkeerd verstaan hebt, en/of dat je prof zich vergist. Het enige wat wij kunnen doen, is duidelijke argumenten aandragen waarom het foton waarschijnlijk wel massa nul heeft. Ik geef direct toe dat als het inderdaad massa nul heeft, dit nooit experimenteel te bewijzen zal zijn. Maar, nogmaals, dat is iets heel anders dan zeggen dat je kan bewijzen dat het massa ongelijk aan nul heeft. Voor dat laatste moet je een onomstotelijk experimenteel bewijs leveren, en dat heb ik nog steeds niet gezien.

[noortje]

suyver, wil je aub stoppen met te denken dat ik de prof verkeerd begrepen heb. Ik heb je dit al meermaals verteld in een pb! En ben het stilletjes aan beu aan het worden. Ik weet wat ik gehoord heb en wat de prof daarmee bedoelde. Het was simpel nederlands en vermits dat mijn moedertaal is, begrijp ik deze wel!

Dat ik niet zou openstaan dat de massa van een foton nul is, is onzin tot en met. wat denk je dat ik gebruik in de fysica?

Maar sluit jij je ogen dan niet voor het omgekeerde.

dat mijn prof gelijk heeft of niet, dat kan allebei. Maar ik denk niet dat die man dergelijk iets zonder enige vorm van opzoekwerk daaromtrend heeft gedaan. Het is nu eenmaal iets dat men nog niet weet. Kijk eens goed terug in mijn berichtjes zou ik zeggen. Ergens zeg ik: dan is mijn prof voorstander van fotonen met massa (iets in die stijl). Nergens zeg ik dat ik daar 100% achter sta.

Af en toe open staan voor nieuwe ideeen suyver kan wonderen doen in plaats van ze meteen te bestempelen als slecht.

Nogmaals kijk naar het voorbeeld ivm de platte aarde.

[Elmo]

suyver, wil je aub stoppen met te denken dat ik de prof verkeerd begrepen heb. Ik heb je dit al meermaals verteld in een pb! En ben het stilletjes aan beu aan het worden. Ik weet wat ik gehoord heb en wat de prof daarmee bedoelde. Het was simpel nederlands en vermits dat mijn moedertaal is, begrijp ik deze wel!

Waarom? In de wetenschap hoor je niets uit te sluiten. Jij doet dat wel door te zeggen dat je iets 100 % zeker weet.

Dat ik niet zou openstaan dat de massa van een foton nul is, is onzin tot en met. wat denk je dat ik gebruik in de fysica?

Maar sluit jij je ogen dan niet voor het omgekeerde.

Wil je niet lezen wat ik opschrijf of zo?

Ik heb al meerdere malen heel duidelijk geschreven dat het niet bewezen is dat een foton massa 0 heeft en dat dus een massa ongelijk aan nul niet uit te sluiten is. Ik sta daar ook voor open en sluit het dus niet uit. Maar realiseer me ook wat de gevolgen zouden zijn!

Maar daar moeten dan wel experimentele bewijzen voor komen, en die heb je nog steeds niet gegeven. Lees nog maar eens goed over mijn voorbeeld van aliens die met de laser-bundel meereizen. Dat kan je ook niet uitsluiten. Toch neem ik niet aan dat het zo is, totdat ik een experiment zie dat het tegendeel aantoont. Zo werkt wetenschap.

dat mijn prof gelijk heeft of niet, dat kan allebei. Maar ik denk niet dat die man dergelijk iets zonder enige vorm van opzoekwerk daaromtrend heeft gedaan. Het is nu eenmaal iets dat men nog niet weet. Kijk eens goed terug in mijn berichtjes zou ik zeggen. Ergens zeg ik: dan is mijn prof voorstander van fotonen met massa (iets in die stijl). Nergens zeg ik dat ik daar 100% achter sta.

Kijk nu eens naar wat je zelf schrijft: In bericht 5 schrijf je "fotonen hebben wel een massa volgens mijn prof". En nu zeg je "Het is nu eenmaal iets dat men nog niet weet." Dat is in tegenspraak met elkaar! Met het tweede is iedereen hier het eens, maar met het eerste niet. Dat is wat jij niet (wil) zien.

Jij beantwoord een vraag van iemand op dit forum, met de stelling dat een foton massa heeft. Dat is hoe je het ook went of keert, niet in overeenstemming met onze huidige kennis van de natuurkunde. Wat jij ook denkt dat je prof opgezocht heeft. Dus is het logisch dat je op dat standpunt wordt aangevallen. En als jij je standpunt niet beter kan verdedigen dan "iemand zei dat", dan is dat geen goede verdediging. Wat maakt het nou uit dat de man prof is? Ik ben ook een gepromoveerd fysicus, so what?

Als jij je prof wil geloven, dan vind ik dat prima. Maar als je mensen op een wetenschapsforum wil overtuigen, dan moet je met bewijs komen. En dat weiger je consequent. Dat maakt je zaak niet sterker.

Wie was overigens die prof die dat zei? Dan zal ik hem eens een e-mailtje sturen om te vragen wat hij precies bedoelde. Raman of Dirckx?

Af en toe open staan voor nieuwe ideeen suyver kan wonderen doen in plaats van ze meteen te bestempelen als slecht.

Nogmaals kijk naar het voorbeeld ivm de platte aarde.

Open staan voor de wetenschappelijke methode is ook belangrijk. En dat doe jij niet.

[noortje]

Ik wil niemand overtuigen, want mijn natuurkundige kennis is daar helemaal niet goed voor. Ik zei het alleen in een opwelling. Ik hoef me daarvoor toch niet aan jou te verantwoorden.

Ik was misschien verkeerd door dat op die manier te typen, maar dat is ook het enige wat ik ervan wist en dacht dat anderen, die wel meer van natuurkunde kenden daar misschien meer uitleg over hadden, wat dus niet het geval was, omdat het enkel ging over een experiment waarbij bewezen werd dat een foton zijn massa zeker onder een bepaalde waarde zit. dat zal mijn prof dan waarschijnlijk ook bedoeld hebben. nogmaals, ik zit niet in een natuurkundige richting en ik heb letterlijk herhaald wat mijn prof zei. Ik weet nu dankzij peterdevis wat hij daar precies mee bedoelde. Misschien had hij dat dan beter moeten uitleggen, maar het was geen leerstof. Ik weet voor de volgende keer voor ik iets afvuur, ik verdere uitleg zal vragen.

dat dit misschien minder wetenschappelijk is, geef ik toe. Maar niemand is perfect he.

[Elmo]

Voor degenen die het interesseerd: Noortje en ik hebben een aantal PB'tjes uitgewisseld en we zijn nog steeds vriendjes.

[DePurpereWolf]

Leuk, maar nou is het gesprek wel dood.

Ik probeer het weer even leven in te blazen.

Stap.1

Als Einsteins denkwijze zegt dat op elk niveau de zelfde natuurkundige wetten van toepassing moeten zijn; en we weten dat massa in licht kan om worden gezet, en vice versa. Waarom is er dan geen algemene formule die de massa/licht entiteit beschrijft in al zijn hoedanigheden?

Anders gezegd, is mischien E = mc^2 maar de helft van het verhaal, en behoort het hf = mc^2.

Of eigelijk hf = gamma*mc^2

waarbij gamma = gamma.gif" border="0" class="linked-image" />

Als dat zo is, behoor je niet van Energie te spreken daar het dus eigelijk niets is. de vorige vergelijking moet dus altijd gerechtvaardigd zijn als je het hebt over licht en massa en energie laat zich dus zien in een van de twee kanten van de vergelijking.

Dus nu dat licht en massa aan elkaar zijn gesteld kunnen we de voordehandliggende stap zetten naar de graviteit kracht. En nu wordt de zaak dus vervelend, want nu hebben we ineens twee objecten nodig en een afstand tussen deze twee.

De gravitatie energie is dus niet een eigenschap van een entitiet maar een wisselwerking tussen deze entiteiten. Nou hebben ze 100 jaar geleden de term 'ether' afgeschaft omdat ze van mening waren een medium niet nodig is om krachten over te brengen. Maar toch wil ik hier stellen dat dat toch het geval moet zijn.

Zou het dan niet zo zijn dat gravitatie kracht een schijn kracht is die voor te stellen is als een effect van de massa op ruimtetijd?

En moeten we de massa dan ook niet herschrijven als een functie van zijn omvang(ruimte) en tijd mischien?

[Elmo]

Waarom is er dan geen algemene formule die de massa/licht entiteit beschrijft in al zijn hoedanigheden?

Anders gezegd, is mischien E = mc^2 maar de helft van het verhaal[...]

Maar E=mc^2 is ook helemaal niet het hele verhaal! Dat veel mensen dat denken komt door al die populair-wetenschappelijke boekjes (Hawking e.d.) die graag een zwik details onder tafel vegen. De totale vergelijking is: E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2. Dat is de formule waarmee je moet werken!

Vul hier m=0 in en je krijgt de bekende formule voor energie van een foton: E=pc

Vul hier p^2 c^2 << m^2 c^4 in (wat voor de meeste massa een zeer goede benadering is) en je krijgt weer E=m c^2.

Maar die twee limieten zijn speciale gevallen die slechts een beperkte geldigheid hebben. Als je het zekere voor het onzekere wil nemen (als je dus niet weet of je wel E=m c^2 mag gebruiken), dan moet je E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 nemen. Die werkt altijd.

Als dat zo is, behoor je niet van Energie te spreken

Meestal spreekt men relativistisch ook van "Massaenergie", daar puur 'massa' en puur 'energie' niet echt behouden grootheden zijn. Maar de relativistische kombinatie E^2 = m^2 c^4 + p^2 c^2 is wel een behouden grootheid.

De rest van je post vind ik een beetje moeilijk om te volgen, maar ik heb sterk de indruk dat het niet echt overeen komt met de algemene relativiteit zoals we die nu kennen.

Overigens, twee opmerkingen:

1) Er is wel degelijk een interactie tussen het zwaartekrachtsveld en het foton in de alg. rel. Ookal gaat deze ervanuit dat het foton massaloos is! Dit zie je bijvoorbeeld aan afbuiging van fotonen als ze door intense zwaartekrachtsvelden (vlak langs een ster, o.i.d.) gaan.

2) De ether is niet nodig, maar dat wil niet zeggen dat een theorie waarin je aanneemt dat de ether er is (mist deze in ieder geval lokaal de zelfde snelheid als de aarde heeft) fout is: deze twee gevallen kan je dan niet van elkaar onderscheiden. En wat de natuurkunde dan doet, is de simpelste verklaring nemen, dus diegene zonder extra aannames (in dit geval het bestaan van een ether).

[peterdevis]

1) Er is wel degelijk een interactie tussen het zwaartekrachtsveld en het foton in de alg. rel. Ookal gaat deze ervanuit dat het foton massaloos is! Dit zie je bijvoorbeeld aan afbuiging van fotonen als ze door intense zwaartekrachtsvelden (vlak langs een ster, o.i.d.) gaan.

Dit wordt in de ARTel verklaard doordat "zwaartekracht" niet enkel afhankelijk is van de massa van een deeltje maar ook van de energie van dat deeltje.

Ik heb "zwaatekracht" gequoted, omdat de ART een geometrische theorie is waar het begrip kracht en krachtvelden niet noodzakelik zijn.

Bewegingen worden hier veroorzaakt door de kromming van de ruimtetijd en diezelfde kromming wordt veroorzaakt door de energie/massa.

[Bert]

2) De ether is niet nodig, maar dat wil niet zeggen dat een theorie waarin je aanneemt dat de ether er is (mist deze in ieder geval lokaal de zelfde snelheid als de aarde heeft) fout is: deze twee gevallen kan je dan niet van elkaar onderscheiden. En wat de natuurkunde dan doet, is de simpelste verklaring nemen, dus diegene zonder extra aannames (in dit geval het bestaan van een ether).

Is dat wel zo? Volgens mij geeft de Lorenz relativiteits theorie (LR) waaraan je refereert, inderdaad meestal dezelfde uitkomsten als de theorie van Einstein maar er zijn ook verschillen omdat LR het bestaan van een absolute tijd aanneemt waardoor er geen causaliteitsproblemen meer zijn bij snelheden groter dan de lichtsnelheid (heel stiekum zijn de meeste SF schrijvers aanhangers van LR).

[Anonymous]

mijn idee er van

ik dacht dat hoe sneller je gaat hoe zwaarder je wordt

en als je eenmaal de snelheid van licht bereik je oneindig zwaar bent en je dus oneindig veel energie nodig hebt om zo snel te gaan en omdat er geen oneindig veel energie is kan je niet sneller dan het licht als je massa hebt.

hier uit denk ik dat een foton geen massa heeft.

maar als je het als energie beschouwd dan heeft het toch een golflengte

en ik heb ergens gelezen dat als een foton ergens tegen botst (weet nie zeker meer hoor) dan geeft het wel energie af, maar dan krijgt het een kleinere golflengte.

nou dit was mijn visie er over, er zal wel niet veel van kloppen maar ja

discuseer lekker verder