Hur mycket väger ljus?

I böcker om svarta hål, får man veta att inte ens ljus kan komma undan. Det måste betyda att ljus har en massa. Hur mycket väger ljus?

1 september 2009

Ljus påverkas mycket riktigt av ett tyngdkraftfält. Samtidigt framgår det i läroböckernas redogörelser för ljusets egenskaper att ljuspartiklar (fotoner) inte har någon massa! För att kunna förena dessa tillsynes helt motstridiga utsagor måste man komma ihåg att fotoner i alla fall innehåller energi. Enligt Albert Einsteins världsberömda ekvation E = mc2 är massa och energi två sidor av samma sak. Läroboken skall förstås på det sättet att fotoner saknar vilomassa. Deras massa är uteslutande knuten till rörelseenergi. Eftersom fotoner aldrig någonsin är stilla utan alltid rör sig med närmare 300000 kilometer i sekunden, kommer de därför i många avseenden att uppföra sig som alla de andra partiklarna från fysikens mångfaldiga menageri. Detta gäller även när ljus är i närheten av ett svart hål. I likhet med andra partiklar kommer inte heller ljuset undan. Det beror inte nödvändigtvis på att ljus har massa. Enligt Einsteins vanliga relativitetsteori skall tyngdkraftfält nämligen uppfattas som en krökning av tid och rum. Partiklarnas bana är given genom att den tillryggalagda vägen skall vara den kortast möjliga. Nära ett svart hål är rymdtiden så krökt att allting hålls fast inom ett begränsat område. För vanliga tyngdkraftfält är det emellertid skillnad mellan ljuspartiklar och andra partiklar – eftersom ljus inte har någon vilomassa. Slutsatsen blir alltså att ljus inte väger något i traditionell mening, men det har dock en form av massa som är knuten till rörelse.

Läs också

Kanske är du intresserad av...

Hittade du inte vad du söker? Sök här: