Quanto pesa a luz?

A luz pesa alguma coisa? Nós vamos, sim e não. agsandrew / iStock / Thinkstock

Se houvesse uma resposta simples para o quanto a luz pesa, todos nós saberíamos disso. Provavelmente haveria algum tipo de rima do ensino fundamental para nos ajudar a lembrar a figura exata, muito parecido com a nossa pequena e útil cantiga de 1492 e o azul do oceano.

Em vez de, somos forçados a percorrer meias-respostas complicadas que vão algo como, "Hum, meio que pesa um pouco, mas não como as coisas normais pesam. "O que é um jingle terrível para cantar no parquinho.

Vamos tentar desfazer a confusão e começar fazendo uma pergunta totalmente diferente:os fótons têm massa?

Fótons são a menor medida de luz, e não, eles não têm massa. Então isso é fácil, direito? A luz é composta de fótons, que não têm massa, portanto, a luz não tem massa e não pode pesar nada.

Não tão rápido. Porque os fótons têm energia - e, como Einstein nos ensinou, energia é igual à massa de um corpo, multiplicado pela velocidade da luz ao quadrado. Como os fótons podem ter energia se não têm massa? (Imagina-se Einstein pensando em fótons em massa e encolhendo os ombros, esperando que ninguém percebesse a discrepância.)

Na realidade, o que Einstein estava provando é que energia e massa podem ser a mesma coisa - toda energia tem alguma forma de massa. A luz pode não ter massa de repouso (ou invariante) - o peso que descreve o peso de um objeto. Mas por causa da teoria de Einstein (e o fato de que a luz se comporta como se tivesse massa, na medida em que está sujeito à gravidade), podemos dizer que massa e energia existem juntas. Nesse caso, nós chamaríamos isso massa relativística - massa quando um objeto está em movimento, em vez de em repouso [fonte:Gibbs].

Portanto, nossa resposta é um monte de sim e não. A luz tem uma massa que possa ser pesada na balança de banheiro? Certamente que não. Mas é uma fonte de campos gravitacionais, então poderíamos dizer que uma caixa de luz pesa mais do que uma caixa sem luz - contanto que você se sinta confortável entendendo que o "peso" que você está medindo é uma forma de energia e não, dizer, libras ou quilogramas [fonte:Ask the Van].

Publicado originalmente em:22 de setembro de 2014

FAQ de peso leve

A luz tem peso?

Tipo de. Toda energia tem alguma forma de massa e a luz não é exceção. Então, leve tem peso, mas não o tipo de massa que você pode pesar em uma balança de banheiro.

O que é massa de luz?

Não há uma resposta clara para isso. A luz é formada por fótons que se movem para formar o brilho que vemos. Os próprios fótons não têm massa própria, mas eles têm energia quando se movem, que Einstein disse que poderia ser a mesma coisa.

A gravidade afeta coisas sem massa?

A gravidade impacta quase tudo que transporta energia, mesmo uma partícula sem qualquer massa. É por isso que a energia gravitacional da matéria escura pode mudar o caminho da luz no espaço.

Por que a luz é afetada pela gravidade?

A gravidade é a força que curva a luz e a curva para dentro ou para fora. A luz diminui e se curva quando se depara com objetos enormes, conhecido como lente gravitacional.

Qual é o peso da eletricidade?

Se você considerar a eletricidade na forma dos elétrons que a compõem, pesa um pouquinho. O peso é insignificante, porém, em torno de um grama para 1000, 000, 000 joules avaliados em um volt.

Muito mais informações

Nota do autor:Quanto pesa a luz?

Compreender a relação entre luz e massa e fótons e energia é assustador. É o suficiente para fazer um desejo de que Einstein pudesse pacientemente nos guiar por isso sozinho.

Fontes

Pergunte ao Van. "Como a luz tem momento sem massa?" Departamento de Física da Universidade de Illinois em Urban-Champaign. 2014. (25 de junho de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1424
Pergunte ao Van. "Peso de luz." Departamento de Física da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. 2014. (25 de junho de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=1395
Pergunte ao Van. "Fótons, massa, gravidade, luz, massa de descanso, massa invariante, energia, momentum. "Departamento de Física da Universidade de Illinois em Urban-Champaign. 2014. (25 de junho de 2014) http://van.physics.illinois.edu/qa/listing.php?id=16351
Gibbs, Philip, Carr, Jim e Koks, Vestir. et al. "O que é massa relativística?" Perguntas frequentes sobre física e relatividade. 2012. (25 de junho de 2014) http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/SR/mass.html
Gibbs, Philip. "A luz tem massa?" Perguntas frequentes sobre física e relatividade. 1997. (25 de junho, 2014) http://www.desy.de/user/projects/Physics/Relativity/SR/light_mass.html
Newton. "Luz solar e peso." Laboratório Nacional de Argonne. Junho de 2012. (25 de junho, 2014) http://www.newton.dep.anl.gov/askasci/phy00/phy00644.htm
UCSB ScienceLine. "Eu estava me perguntando se luz ..." Universidade da Califórnia em Santa Bárbara. (25 de junho, 2014) http://scienceline.ucsb.edu/getkey.php?key=2976
Whitlock, Laura. "Pergunte a um astrofísico." NASA. (25 de junho, 2014) http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/ask_astro/answers/961102.html