Photonen bewegen sich mit der Geschwindigkeit c unabhängig vom Rahmen. Erklären?

Photonen bewegen sich mit der Geschwindigkeit c unabhängig vom Rahmen. Erklären?
Anonim

Antworten:

Photonen haben eine Masse von Null, so dass sie sich mit Lichtgeschwindigkeit bewegen, wenn sie von einem beliebigen Beobachter beobachtet werden, unabhängig davon, wie schnell er sich bewegt.

Erläuterung:

Photonen haben null Masse. Dies bedeutet, dass sie immer mit Lichtgeschwindigkeit reisen. Dies bedeutet auch, dass Photonen nicht im Laufe der Zeit erfahren.

Die spezielle Relativitätstheorie erklärt dies durch die Gleichung, die relativistische Geschwindigkeiten beschreibt, wenn ein Objekt mit Geschwindigkeit emittiert wird # u '# von einem mit Geschwindigkeit fahrenden Rahmen # v #.

# u = (u '+ v) / (1+ (u'v) / c ^ 2) #

Betrachten wir also ein mit Lichtgeschwindigkeit emittiertes Photon # u '= x # von einem Raumschiff, das mit halber Lichtgeschwindigkeit auf einen Beobachter zugeht # v = c / 2 #.

Newton würde die Geschwindigkeiten hinzufügen, damit das Photon ankommt # 1.5c #. Die relativistische Gleichung ergibt ein anderes Ergebnis.

# u = (c + c / 2) / (1+ (c ^ 2) / (2c ^ 2)) = c #

Das Photon trifft also mit Lichtgeschwindigkeit beim Betrachter ein, egal wie schnell das Gerät, das es emittierte, unterwegs war!