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光子の質量は0。

光子が多く入った箱から光子が一粒出ていくと、箱の質量が減ることは、誰も異論はありません。 (アインシュタインの光子箱) 光子が出ていくと質量が減るなら、光子に質量があると考えるのが普通ではないですか。 どうして光子には、質量がないと考えるのですか。

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  • ddtddtddt
  • ベストアンサー率56% (172/307)
回答No.5

 昔の言い方ですが、   ・光子の「静止質量」は、0. と言われてました。  このあたりで、手を打ちません?(^^;)。

715714797
質問者

補足

光子は止まりません。

その他の回答 (5)

  • ddtddtddt
  • ベストアンサー率56% (172/307)
回答No.6

 #5です。 >光子は止まりません。  仰る通りです。だから光子の「静止質量」はたとえ話なんですよ。  静止している時に有限質量(≠0)を持つ普通の物体が、光速に達するには無限の運動エネルギーが必要です。光速に達するのに必要な運動エネルギーは、その普通の物体の静止質量に比例します。  ところが光子は光速で飛ぶのに、有限のエネルギーしか持ちません。しかも「粒子」のような性質「も」持ちます。  「これいかに?」という事で、もし光子が静止したと仮定した時に(実現は無理でしょう)静止質量0なら、数学の極限の発想で、0×∞=有限 という事もあり得るから、そのあたりから「光子の質量は0」と言われるようになったようです(^^;)。  質量と言った時には、(少なくとも昔は)みな静止質量を考える傾向があった、という事だと思います。

  • iijijii
  • ベストアンサー率55% (465/837)
回答No.4

核子の質量の話は正しいのですが、それは光子の質量とは何の関係もありません。 > 光子が一粒なくなったら 光子は留めおくことが出来ません。 光子箱は光子を生成して放出する箱であって、光子を貯めておく箱ではないのです。

715714797
質問者

補足

光子箱というのは、アインシュタインが量子論のボーアと議論したときに考案した思考実験です。 箱の中は鏡ばりになっていて、そこに光子が無数に飛び回っているという設定です。小さい窓が開閉できるようになっていて、窓を開けて光子1つが出ていって、窓を閉められるようになっています。全くの思考実験です。で、光子1個が出ていくと、光子のエネルギーに相当する質量が減ります。この点にはボーアも異論はありません。 で、私的には、 だったら光子に質量があると考えちゃダメなの?と思って、質問しています。

  • iijijii
  • ベストアンサー率55% (465/837)
回答No.3

> そんなことで、光子に質量がないと言っていいのですか。 光子に質量がないと言っているのではありません。 そもそも光子に質量がないことは未だに証明されていません。 > 光子が出ていくと質量が減るなら、光子に質量があると考えるのが普通ではないですか。 この理屈は成立しないことだけは間違いありません。 > エネルギーは質量です。エネルギーが減ったのなら質量が減ったのでしょう。 質量とエネルギーは等価ですが、それは相互に換算できるってだけで、質量のないエネルギー(量子)の存在とは無関係です。

715714797
質問者

補足

素粒子が集まった核子の質量をmとします。mは素粒子の質量の合計よりも大きいです。大きい分は何かというと素粒子どうしの結合エネルギーです。ただのエネルギーです。だからといって、核子の質量はmではないとはいわないでしょう。内情がどうであれ、核子の質量はmです。それは核子が質量mとしての振る舞いをするからです。 光子という得たいのしれないものがどうであれ、光子が一粒なくなったら、箱の質量が減るなら、それは光子が質量のあるものとして振る舞っているのだから、光子に質量があると言ってもいいのではないですか。

  • Nakay702
  • ベストアンサー率80% (9636/11975)
回答No.2

光子に質量があるとは言いませんが、特定の条件下では、光と物質との相互作用によって光エネルギーが質量をもつ物質(粒子と反粒子)に変換生成*されたり、消滅したりすることは知られていますね。 *https://ja.wikipedia.org/wiki

  • iijijii
  • ベストアンサー率55% (465/837)
回答No.1

> 光子が出ていくと質量が減るなら、光子に質量があると考えるのが普通ではないですか。 古典物理学の質量保存の法則ですね。 質量保存の法則は特殊相対性理論の有名な式 E = mc2 エネルギーは質量に光速の2乗を掛けたものに等しい にて覆ってしまったのです。 質量が光というエネルギーに変換されて放出されたと思ってください。

715714797
質問者

補足

そんなことで、光子に質量がないと言っていいのですか。 エネルギーは質量です。エネルギーが減ったのなら質量が減ったのでしょう。

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