Quanten.de Diskussionsforum

Quanten.de Diskussionsforum (http://www.quanten.de/forum/index.php5)
-   Schulphysik und verwandte Themen (http://www.quanten.de/forum/forumdisplay.php5?f=2)
-   -   Haben Photonen Masse ? (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=2656)

Harti 28.09.14 07:55

Haben Photonen Masse ?
 
Hallo zusammen,
Nach der SRT sind Photonen masselos, weil sie sich sonst nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegen könnten. Nach der ART haben sie Masse, weil sie sonst nicht der Gravitation unterliegen würden.
Wie muss ich mir diesen Gegensatz erklären ?
Ich nehme an, dass diese Frage schon mal irgendwo erörtert wurde. Es würde auch ein Hinweis auf das entsprechende Thema genügen.
MfG
Harti

Timm 28.09.14 08:48

AW: Haben Photonen Masse ?
 
http://de.wikipedia.org/wiki/Energie-Impuls-Tensor

Zitat:

Die Energiedichte w ist bei kleinen Geschwindigkeiten von der Dichte der Masse dominiert, aber auch Photonen, die keine Ruhemasse besitzen, tragen mit ihrer Energie E = h\nu zur Energiedichte bei.
...
Der Energie-Impuls-Tensor der Materie und Strahlung bildet die rechte Seite der einstein-hilbertschen Feldgleichungen und wirkt somit als „Quellterm“ für die Krümmung der Raum-Zeit.


Ich 29.09.14 09:52

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Zitat:

Nach der ART haben sie Masse, weil sie sonst nicht der Gravitation unterliegen würden.
Aber genau die ART hat doch die Vorstellung einer Gravitationskraft abgeschafft. Das Problem bei Newton war ja, dass die Kraft F=G*M*m/r^2 verschwindet, wenn m zu Null wird.
In der ART unterliegen die Dinge keiner Gravitationskraft. Es ist vielmehr so, dass frei fallende Körper eben keiner Kraft ausgesetzt sind und eigentlich auch nicht beschleunigen. Es ist von daher völlig egal, aus welchem Material diese Dinge sind oder ob sie überhaupt Masse haben. Es beschleunigen nicht die Dinge, sondern der Beobachter.

Hawkwind 29.09.14 10:53

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 75732)
... Es beschleunigen nicht die Dinge, sondern der Beobachter.

Wie meinen? :)

Ist es nicht eher so, dass man die "Beschleunigung" eines Objekts in der ART anders als gewohnt definieren sollte, nämlich über die Abweichung der Weltlinie dieses Objekts von einer Geodäten?
Alles, was frei fällt, wäre in diesem Sinne unbeschleunigt.

Gruß,
Uli

Ich 29.09.14 14:25

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Zitat:

Zitat von Hawkwind (Beitrag 75733)
Ist es nicht eher so, dass man die "Beschleunigung" eines Objekts in der ART anders als gewohnt definieren sollte, nämlich über die Abweichung der Weltlinie dieses Objekts von einer Geodäten?
Alles, was frei fällt, wäre in diesem Sinne unbeschleunigt.

Ja, genau. Als Beobachter hatte ich mir dich gedacht, mit beiden Beinen fest auf dem Boden. Weswegen du beschleunigt bist, im Gegensatz zu den Dingen, die du fallen lässt. Die bleiben, wo sie sind, bis sie Bekanntschaft mit dem ihnen entgegeneilenden Boden machen.

Marco Polo 29.09.14 16:59

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Genau das wollen viele nicht glauben, dass gemäß ART bei einem Freifaller die Erdoberfläche auf diesen zubeschleunigt und nicht anders herum, wie man es intuitiv erwarten würde.

Oft wird dann gejammert, dass ja dann bei vielen Freifallern rings um die Erde die Erde irgendwie aufgeblasen würde, wenn die Erdoberfläche überall auf die Freifaller hinbeschleunigen würde, übersehen aber dabei, dass die Raumzeitkrümmung das wieder glattbügelt.

Hawkwind 29.09.14 17:55

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Zitat:

Zitat von Ich (Beitrag 75735)
Ja, genau. Als Beobachter hatte ich mir dich gedacht, mit beiden Beinen fest auf dem Boden. Weswegen du beschleunigt bist, im Gegensatz zu den Dingen, die du fallen lässt. Die bleiben, wo sie sind, bis sie Bekanntschaft mit dem ihnen entgegeneilenden Boden machen.

Ach, so meinst du das: d'accor.

Harti 30.09.14 08:27

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Hallo zusammen,

Eure Überlegungen betreffen nicht so recht meine Frage. Deshalb versuche ich mal selbst eine Antwort.

Betrifft die SRT überhaupt die Masse von Objekten ? In der Lorentz-Transformation kommt m nicht vor. In der Darstellung der SRT spielen die Massen der beteiligten Objekte regelmäßig keine Rolle. Ist deshalb meine Annahme, aus der SRT ergebe sich, dass Photonen keine Masse haben, nicht zutreffend ? Ist die Aussage "Photonen haben keine Ruhemasse" nur insofern zutreffend, dass Photonen nicht ruhend vorgestellt werden können und deshalb auch keine "Ruhemasse" für sie vorstellbar (definiert) ist ?

MfG
Harti

Ich 30.09.14 14:11

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Stimmt schon, Photonen haben keine Ruhemasse. Um das zu messen muss man die Photonen auch nicht ruhigstellen.

Aber deine Aussage bezüglich ART war falsch, und über die haben wir hier gesprochen.
Wenn unsere Überlegungen nicht die Frage betreffen, dann war die Frage vielleicht nicht ganz eindeutig formuliert.

Marco Polo 30.09.14 18:36

AW: Haben Photonen Masse ?
 
Zitat:

Zitat von Harti (Beitrag 75740)
Betrifft die SRT überhaupt die Masse von Objekten ? In der Lorentz-Transformation kommt m nicht vor. In der Darstellung der SRT spielen die Massen der beteiligten Objekte regelmäßig keine Rolle. Ist deshalb meine Annahme, aus der SRT ergebe sich, dass Photonen keine Masse haben, nicht zutreffend ? Ist die Aussage "Photonen haben keine Ruhemasse" nur insofern zutreffend, dass Photonen nicht ruhend vorgestellt werden können und deshalb auch keine "Ruhemasse" für sie vorstellbar (definiert) ist ?

Selbstverständlich ist auch die Masse von Objekten Gegenstand der SRT.

Bei den Lorentz-Transformationen geht es aber lediglich um die Transformation von Zeit- und Ortskoordinaten.

Die Ruhemasse ist hier eine sogenannte Lorentz-Invariante bzw. Lorentz-Skalar.

Photonen haben natürlich keine Ruhemasse. Sie haben aber einen Impuls und besitzen die Energie E=hv bzw. E=pc. Deswegen werden sie ja auch im Gravitationsfeld abgelenkt.


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 03:42 Uhr.

Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm