Welchen Aggregatzustand hat licht?
Können Photonen der Gravitation unterliegen (wenn nein warum)?
3.: Bestehen Photonen auch aus Quarks wie Atome (wenn nein warum oder weiß man es nicht)?
4.:Ein Photon müsste doch bestimmten Kräften unterliegen (z.b. Gravitation,Magnetfelder) weil warum bewegen sie sich in eine Richtung fort und falls sie das unendlich lang tun: welche kraft hat auf sie eingewirkt dass sie überhaupt angefangen haben.
6 Antworten
Licht unterliegt genauso wie Materie der Gravitation. Materie wird bekanntlich von Gravitation abgelenkt (Bewegungsrichtung ändert sich) und gewinnt oder verliert Energie (Betrag der Geschwindigkeit steigt bzw. sinkt). Bei Licht ist es fast gleich: Es kommt zu einer Ablenkung, aber der Energieumsatz kann natürlich nicht die Lichtgeschwindigkeit ver"andern; stattdessen wird das Licht blau- bzw. rotverschoben, ändert also die Wellenlänge.
Photonen haben nichts mit Quarks zu tun, sie sind (soweit bekannt) nicht aus etwas Kleinerem zusammengesetzt.
Man braucht keine Kraft, um eine gleichförmige Bewegung aufrechtzuerhalten. Ein Photon entsteht durch irgendeinen Prozeß, und fliegt dann in alle Ewigkeit geradeaus weiter, genauso wie eine Geweherkugel im luft- und feldfreiem Weltraum.
Photonen können an beweglichen elektrischen Ladungen gestreut (also abgelenkt) und unter geeigneten Bedingungen (Resonanz) auch absorbiert werden.
Das driftet schnell ziemlich Tief in die Quantenphysik ab
Photonen sind ein "Boson", das ist ein Teilchen, das Energie übertragen kann also etwas anderes als Quarks
sie sind von Gravitation beeinflusst, aber nicht von Magnetfeldern.
Astronomen können Galaxien als Linsen verwenden, da sie Licht um sich herum biegen, auch die Sonne tut das, sodass man bei einer Sonnenfinsternis Sterne sehen kann, die eigentlich hinter der Sonne sein sollten.
Photonen haben einen "Teilchen Welle Dualismus", das heißt sie sind keine richtigen Teilchen sondern zum Teil eine Welle, wie wenn ein Stein in einen Teich fällt. Das Ausbreiten wird schnell kompliziert, mal fliegen sie in graden linien, wie man es von Teilchen erwarten würde, und haben auch eine (sehr kleine) Masse, aber manchmal verhalten sie sich dann doch wieder wie eine Welle im Teich und breiten sich kreisförmig aus
Zu 1.): Aggregatzustände sind Eigenschaften von Materie. Der Materiebegriff ist in der ursprünglichen Definition an das Vorhandensein von Masse geknüpft, Photonen besitzen die Ruhemasse 0. In "neuerer" Definition fasst man unter Materie alle Teilchen mit Spin 0,5 zusammen, d.h. Quarks und Leptonen. Photonen sind Eichbosonen mit Spin 1.
Zu 2.): Photonen werden durch Gravitationsfelder beeinflusst. Sie besitzen zwar keine Ruhemasse, allerdings eine "dynamische Masse" nach der Masse-Energie-Äquivalenz E = mc^2. Den Einfluss der Gravitation sieht man z.B. bei gravitativer Rot- oder Blauverschiebung in der Astronomie. Das Pound-Rebka-Experiment zeigt eine gravitative Rotverschiebung von Gammastrahlen im Gravitationsfeld der Erde.
Zu 3.): Photonen sind, wie bereits erwähnt, Eichbosonen und damit selbst Elementarteilchen. (Also die "Kleinsten" neben Quarks und Leptonen)
Zu 4.): Licht unterliegt neben der Gravitation auch der elektromagnetischen Wechselwirkung (Quantenelektrodynamik).
Wie in anderen Kommentaren schon erwähnt, führt das Thema extrem tief in die Quantenphysik bzw. theoretische Physik und ist in ein paar Sätzen nicht schnell zu erklären.
die Austauschteilchen der vier Wechselwirkungen aggregieren nicht und haben also keinen Aggregatzustand. Photonen als Austauschteilchen der elektromagnetischen Wechselwirkung bilden da keine Ausnahme. Austauschteilchen bestehen auch nicht aus anderen Teilchen.
Photonen folgen der gravitativen Raumkrümmung und werden also von Gravitation beeinflusst. Sie brauchen aber keine Kraft um sich fortzubewegen, sie haben immer Lichtgeschwindigkeit.
- keinen
- Ja. Tun sie.
- Nein.
- Sie unterliegen nur der Schwerkraft.