বিষয়বস্তুতে চলুন

তড়িৎ ও চুম্বক/E = m c²/আলোর ভর

উইকিবই থেকে

আলোর ভর আছে।

প্রমাণ: ধরা যাক, একই শক্তির দুটি ফোটন একটি স্থির বাক্সের মধ্যে দুটি আয়নার মধ্যে অনুভূমিকভাবে ঝাঁকুনি দিচ্ছে। প্রতিটি ঝাঁকুনির সাথে, একটি ফোটন আয়নার উপর চাপ প্রয়োগ করে। এটি হলো বিকিরণ চাপ, যা ম্যাক্সওয়েলের সমীকরণ থেকে গণনা করা যায়। যদি আমরা বাক্সটিকে একটি বল প্রয়োগ করে গতিশীল করি, তবে নিউটনীয় পদার্থবিজ্ঞান অনুসারে বাক্সের ত্বরণ হলো । বাক্সের গতি ফোটনগুলি যে চাপ দেয় তা পরিবর্তন করে। যদি বাক্সের গতি বাম থেকে ডানে হয়, তবে ডান থেকে বামে যাওয়া একটি ফোটন বাম দিকে বেশি চাপ প্রয়োগ করে, যা একই শক্তির একটি ফোটনের ডান দিকে প্রয়োগ করা চাপের চেয়ে বেশি। যখন বাক্স ত্বরান্বিত হয়, তখন এটি তার গতিবেগের কিছু অংশ হারায় এবং তা ফোটনদের দেয়, যারা এর দেয়ালে ঝাঁকুনি দেয়। ফলে এটি তার মধ্যে থাকা ফোটনদের দ্বারা সাময়িকভাবে ধীর হয়ে যায়। সুতরাং, ফোটনে ভরা একটি বাক্স একই বল প্রয়োগ করা একই খালি বাক্সের তুলনায় কম ত্বরান্বিত হয়। তাই ফোটনে ভরা বাক্সের ভর খালি বাক্সের তুলনায় বেশি। সুতরাং ফোটনের ভর আছে।

যদি আমরা একটি বাক্সে ১ কেজি ফোটন ভর্তি করি, তবে এটি একটি পারমাণবিক বোমার নির্গত শক্তির প্রায় সমান শক্তি প্রদান করবে। যখন একটি পারমাণবিক বোমা বিস্ফোরিত হয়, তখন তার প্রাথমিক ভরের একটি উল্লেখযোগ্য অংশ আলোতে, বিশেষ করে এক্স-রশ্মিতে রূপান্তরিত হয়।

আলোর গতি প্রায় । সুতরাং প্রায় এর সমান। হলো প্রায় দৈনিক খাদ্য থেকে প্রাপ্ত শক্তি। এটি একজন পদার্থবিজ্ঞানীর পরিমাণের ক্রম, পুষ্টিবিদ ডাক্তারের সুপারিশ নয়। একজন পদার্থবিজ্ঞানীর জন্য, এক প্রায় দুইয়ের সমান, কিন্তু একজন ডাক্তারের জন্য নয়। একটি পারমাণবিক বোমার নির্গত শক্তি, প্রায় , তাই প্রায় সমস্ত মানুষের একদিনে খাদ্যে গ্রহণ করা শক্তির সমান। এই গণনা ইউরেনিয়াম বোমার জন্য করা হয়েছে। হাইড্রোজেন বোমা অনেক বেশি শক্তিশালী।

ফোটনের ভর শূন্য বলা হয় কখনও কখনও, কিন্তু এটি ভুল, কারণ তাদের শক্তি হলো ভর। আমরা এও বলি যে তাদের বিশ্রাম ভর শূন্য, কিন্তু এটিও ভুল, কারণ এমন কোনো রেফারেন্স ফ্রেম নেই যেখানে তারা স্থির থাকে, তাই তাদের বিশ্রাম ভর সংজ্ঞায়িত নয়। সমীকরণে , ফোটনের জন্য কারণ , কিন্তু এর কোনো শারীরিক অর্থ নেই।

শূন্য ভরের কোনো কণা নেই, স্থির বা গতিশীল কোনোটিই নয়। মহাবিশ্বে যা কিছু আছে তা সবসময় ভরযুক্ত। ফোটনের মতো তথাকথিত শূন্য-ভর কণাগুলি ভরহীন কণা নয়, বরং অস্থির কণা। এমন কোনো পর্যবেক্ষক নেই যার জন্য তারা স্থির থাকে।

হিগস বোসনকে কখনও কখনও বলা হয় যে এটি কণাগুলিকে তাদের ভর দেয়, যা ছাড়া তারা ভরহীন হতো। কিন্তু এটি ভুল। এটি কণাগুলিকে বিশ্রাম দেয়, যা ছাড়া তারা কখনো বিশ্রাম পেত না।