• BilimAvcısı

Işık Saf Enerji Midir?

Işığın kütlesi olmadığı doğru olsa da, bu gerçek ışığın saf enerji olduğu anlamına gelmez.
Işık saf enerji değildir.

Işık, elektronlar ve nötrinolar gibi diğer temel kuantum nesnelerinin yanında listelediğimiz foton adı verilen temel kuantum nesnelerinden oluşur.


Bu formdaki her nesne, nesnenin nasıl davranacağını belirleyen birkaç farklı özellik içerir. Kütle ve kinetik enerji, temel bir kuantum nesnesinin taşıyabileceği birkaç özellikten yalnızca ikisidir.


Işığın "saf enerji" olduğunu söylemek, ışığın yalnızca enerji özelliğini taşıdığını ve başka hiçbir özelliği taşımadığını ima eder ki bu kesinlikle doğru değildir.


Mümkün olan en küçük ışık parçası olan tek bir foton aşağıdaki özellikleri taşır: Dalgaboyu - Foton dalgasının zirveleri arasındaki uzamsal mesafedir.

Frekans - Dalganın sabit bir konumda birim zamanda bir zirveye ulaşma sayısıdır. İnsanın ışığın rengini algılaması, ışığın frekansı ile çok yakından ilgilidir. Bu nedenle, "frekans" kelimesi, "renk" kelimesinin yerine kullanılabilir.


Wavevector - Fotonun yayılma yönü ve birim uzunlukta var olan dalga tepelerinin sayısıdır.


Periyot - Sabit bir yerde foton dalgasının iki zirvesi arasındaki zamandır.


Hız - Fotonun uzayda hareket etme hızıdır ve her zaman saniyede 299.792, 458 metre.


Konum - Fotonun uzaydaki fiziksel konumudur. Tek bir fotonun konumu iyi tanımlanmamasına ve var olduğu sürece içsel belirsizlik içermesine rağmen, bir foton bir dereceye kadar konum bilgisi taşır, böylece fotonların sensöre çarptığı yere bağlı olarak görüntüleri bir dijital kamerada kaydetmemizi sağlar.


Dalga Fazı - İki farklı fotonun dalga tepe noktalarının göreceli konumudur ve girişim etkilerini doğru şekilde tanımlamada önemlidir.


Momentum - Işığın diğer nesnelerle çarpışma ve onları hareket ettirme yeteneğini tanımlayan hareketsel bir özelliktir.


Spin - Günlük yaşamda gördüğümüz eğirme tipine gevşek bir şekilde benzeyen bir kuantum özelliktir. Bir fotonun dönüşüne aynı zamanda kutuplaşma durumu da denir ve içsel bir açısal momentumu temsil eder. Nicelleştirilmiş Elektromanyetik Alan - Bir foton, elektromanyetik alanlar içerir. Daha doğrusu, bir foton, genel elektromanyetik alanda nicelenmiş bir dalgalanmadır. Bu nedenle, fotonlar elektrik yükü ile etkileşime girebilirler. Elektrik yüklü parçacıklar foton oluşturabilir, fotonları yok edebilir ve fotonları saçabilir. Dahası, fotonlar kuantum alan teorisinin ilkelerine ve denklemlerine uyar.


Kinetik Enerji - Hareketinden dolayı ışığın enerjisidir. Genel Göreliliğe göre ışığın enerjisi bir çekim alanı oluşturmasına izin verir. Açıkça görüldüğü gibi, enerji, fotonların taşıdığı birçok özellikten sadece biridir. Fotonlar "saf enerji" den çok daha fazlasıdır.

Fotonlar, fiziksel olarak gerçek olmalarını sağlayacak birçok başka özellik taşıdıkları için kütleye sahip olmadan da gayet iyi var olabilirler.


Gördüğümüz gibi, kütle, temel bir nesnenin sahip olabileceği ya da olmayabileceği birçok özellikten sadece biridir.


Bu nedenle, kütle günlük yaşamda en aşina olduğumuz özellik olsa da, kütlenin varlığı bir nesneye fazladan herhangi bir fiziksel gerçeklik derecesi vermez.


Dahası, kütlenin yokluğu bir nesneyi artık "saf" yapmaz. Günlük yaşamda kütlelere o kadar aşinayız ki, "kütlesi olmayan bir nesne gerçekte var değildir" diyebiliriz. Ancak bu ifade yanlıştır.

Daha doğru ifade, "fiziksel olarak gözlemlenebilir özellikleri olmayan bir nesne gerçekten mevcut değildir" olacaktır.
Kütlenin yanı sıra pek çok temel özellik olduğu için, nesnelerin onsuz da var olabileceğini görüyoruz.

Kaynak:

  • https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/01/12/why-is-light-pure-energy/