Сейчас в квантовой физике массу фотона определили, как нулевую… В этом кроется парадокс.
Но разберём это по подробнее…
Дело в том, что с одной стороны в физике определено, что все физически существующие тела имеют массу, с другой – положили массу фотона нулю…
А ведь даже загадочная «тёмная материя» хотя никак себя не проявляет, но обладает массой и её присутствие определяется именно гравитационными возмущениями... Но вот фотон почему-то «теряет массу» … Казалось, парадокс…
Попытаемся разобраться в этом парадоксе…
Если же попытаться определить какова должна масса фотона, то это легко сделать, если приравнять энергию по Эйнштейну (зависимость от массы) E=mc2 и энергию по Планку (зависимость от частоты) E=hf, откуда получится, что:
m=(hf)/c2
Эта простая зависимость показывает, что массой фотон обладает, иначе и быть не может…
У фотона масса равна нулю, но только покоя (т.е. масса покоя фотона равна нулю), это означает, что в покое он не существует; действительно при торможении фотонов в сильных полях они распадаются на пару электрон-позитрон. Ещё раз повторим: масса покоя фотона равна нулю и это значит, в покое он не существует…
Мало того, фотон, с якобы нулевой массой порождает частицы материи с определённой массой, это ещё раз подтверждает то, что масса у фотона не нулевая (когда он движется) …
Как известно фотон может двигаться с максимальной скоростью только в вакууме, в среде скорость меньше, за счёт внутренних полей среды (например, преломление лучей при переходе из одной среды в другую связано именно с изменением скорости света) … При какой скорости происходит «разваливание» фотона на пару электрон-позитрон – вопрос открытый, но вероятно, здесь вступают в силу неопределённости Гейзенберга и точно определить эту скорость принципиально невозможно…
Мало того, свет (фотоны) засасываются чёрными дырами (которые имеют огромное гравитационное поле), если бы фотоны не обладали массой, то они бы не притягивались чёрными дырами и не было искривлений лучей в районе таких объектов…
Но почему же вопреки всем вышеперечисленным доводам всё равно массу фотона (не покоя) считают нулевой? А всё связано с преобразованиями Лоренца, согласно которым масса любого тела, которое движется со скоростью света (в вакууме!) должна стремиться к бесконечности…
Значит, фотон, движущийся в вакууме должен иметь бесконечно большую массу, но этого нет…
Тогда положили его массу нулевой и типа «решили проблему» …
Но если положить массу покоя фотона нулю, то по Лоренцу он при любой скорости он будет обладать нулевой массой… Почему так получается? Вероятно, здесь ответ в том, что фотон – особый объект, не подчиняющийся преобразованиям Лоренца, потому и может двигаться с максимально возможной скоростью…
Также можно предположить, что фотон не подвергаются лоренцевыми сокращениям времени и длины, но массой, как всё сущее, они должным обладать!
