Woher nimmt ein Photon eigentlich die Energie, durchs ganze Weltall zu fliegen?
Sorry für die etwas scheppse Frage, eigentlich ist ein Photon ja Energie. Aber dennoch: Es ist ja ein winziges Welle/Teilchenpaket so wie ich das verstehe - und kann Milliarden Lichtjahre ungebremst durchs All "fliegen", ohne Energie zu verlieren.
Ja, Leute, schlagt nur die Hände über den Kopf zusammen ;-)
Ist halt eine "Schülerfrage"...
4 Antworten
eigentlich ist ein Photon ja Energie.
nein, natürlich nicht.
ein photon hat energie.
niemand käme auf die idee zu sagen: ein photon ist impuls. oder ein photon ist drehimpuls. oder ein photon ist polarisierung. ich weiß nicht woher das mit der energie immer kommt...
ein photon hat energie, hat impuls, hat drehimpuls,...
Woher nimmt ein Photon eigentlich die Energie, durchs ganze Weltall zu fliegen?
da musst du nicht an photonen, weltall,... sonst was denken. geh einfach einen schritt zurück: ganz normale klassische mechanik, Newtonsche gesetze: wenn einmal etwas in bewegung ist braucht es ohne einwirkung von außen überhaupt keine energie mehr um in bewegung zu bleiben.
dass einem als Nichtphysiker die Hirnwindungen glühen, wenn man sich versucht vorzustellen, dass Photonen vollständig aus Energie bestehen, aber nicht Energie sind.
dann lass den ersten teil ("dass photonen vollständig aus energie bestehen") einfach weg, der macht nämlich keinen sinn, und bleibe bei "aber nicht energie sind" (sondern haben).
nochmal: würdest du sagen "photonen bestehen vollständig aus polarisierung"? oder "photonen bestehen vollständig aus impuls"? oder "photonen bestehen vollständig aus spin "?
bei "energie" macht es genauso wenig sinn.
nein, natürlich nicht. ein photon hat energie.
Ein Photon ist doch eine Energieportion der elektromagnetischen Strahlung bzw. eine elementare Anregung des elektromagnetischen Fehles, nicht etwa ein "Ding".
Es hat auch keine Ruheenergie, deshalb sage ich gem, dass es nur aus seiner kinetischen Energie bestehe und daher eigentlich nicht etwas sei, das sich bewegen könne, sondern dass es gewissermaßen seine eigene Bewegung sei (deshalb bewegt es sich ständig mit c).
Ja, das photon ist die Energie. Energie geht niemals verloren. Das Photon fliegt demnach für ewig mit deren Energie durch das all, sofern es auf nichts trifft wo es die Energie abgeben kann.
Hallo JWDHF,
Es ist ja ein winziges Welle/Teilchenpaket so wie ich das verstehe - ...
Man bezeichnet Photonen als Teilchen, aber das ist irreführend. Kompakte Teilchen im Sinne von NEWTONs Korpuskeln sind sie nämlich ganz und gar nicht.
Am besten beschreibt man sie als elementare (d.h. kleinstmögliche) Anregungen des elektromagnetischen Feldes, ein bisschen so wie die Schwingung einer Saite, wobei diese für das – den ganzen Weltraum erfüllende – Feld steht.
Genauer gesagt ist ein Photon ein sog. Einteichenzustand, was übrigens ein Wellenpaket normalerweise nicht ist (mir hat mal jemand gesagt, es gebe auch lokal begrenzte Einteilchenzustände).
... und kann Milliarden Lichtjahre ungebremst durchs All "fliegen", ...
Bremsen kann man Photonen als solche ohnehin nicht. Man kann sie nur effektiv ausbremsen, indem man sie mit geladenen Teilchen interagieren lässt, die ja durch elektromagnetische Wellen beschleunigt werden und dadurch selbst Felder produzieren, die sich mit dem ursprünglichen Feld überlagern.
... ohne Energie zu verlieren.
Warum sollte es auch? Selbst ein Körper, der durch die Leere des Weltalls gleitet, verliert dabei keine Energie. Der Grund dafür, dass z.B. ein Auto ständig neue Energie braucht, um relativ zur Erde in Bewegung zu bleiben, ist nur der Reibung mit Straße und Atmosphäre geschuldet, die ohne Antrieb das Fahrzeug letztlich auf dieselbe Geschwindigkeit wie die Erde bringen. Die übrigens, relativ zum Kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB), ziemlich hoch liegt, knapp 370km/s.
Es ist also nicht so, dass alles, das nicht angetrieben wird, irgendwann zum Stillstand käme, da der Stillstand gar nicht allgemein definiert ist.
Es gilt GALILEIs Relativitätsprinzip (RP): Von zwei mit konstanter 1D-Geschwindigkeit relativ zueinander bewegten Körpern B und B' können wir jeden als ruhend betrachten, also entweder sagen, dass B ruhe und sich B' mit v› bewege, oder dass B' ruhe und B mit −v› (gleiches Tempo, entgegengesetzte Richtung) unterwegs sei. Die grundlegenden Beziehungen zwischen physikalischen Größen (nichts anderes sind Naturgesetze) hängen von dieser Wahl nicht ab.
Zwar können wir bei der Beobachtung des CMB so etwas wie eine Geschwindigkeit relativ zum Kosmos als solchem feststellen, aber rein physikalische Experimente sagen uns nicht, ob einer von beiden ruht und wenn ja, welcher.
Übrigens: Auf sehr lange Distanzen hin verlieren Photonen tatsächlich Energie; jedes Lichtsignal, das eine bestimmte Strecke zurückgelegt, wird dieser Entfernung entsprechend rotverschoben, d.h., seine Wellenlänge wird größer. Dies ist allerdings der Expansion des Universums geschuldet. Das am stärksten rotverschobene Licht ist das des bereits erwähnten CMB, das von einer Strahlungstemperatur von ca. 3000K (in dem Moment, in dem das Weltall erstmals durchsichtig wurde) auf 2,7K heute gefallen ist.
ekektromagnetische Wechselwirkung hat unendliche Reichweite. Photonen brauchen keinen "Antrieb", und wenn sie nichts aufhält, verlieren sie keine Energie.
Laut Wikipedia sind Photonen die Energiepakete der elektromagnetischen Strahlung. Beim Zusammenstoss mit Materie verlieren sie ihre Existenz und geben ihren Energiegehalt an die Materie ab. Das ist so weit ich weiss auch das Prinzip eines Festkörper-Lasers. Der Rubin eines Rubinlasers verwandelt die Energie weissen Lichts in nur eine Frequenz aus rotem Licht. Abgesehen davon, dass einem als Nichtphysiker die Hirnwindungen glühen, wenn man sich versucht vorzustellen, dass Photonen vollständig aus Energie bestehen, aber nicht Energie sind...Das ist wie wenn man seinem Kind sagt, hey Kind, du bestehst zwar aus Kind, aber Du bist keins - jetzt grad bist Du nur nervig...