هل للفوتون كتلة سكون؟

[محمد ابوزيد]

اهلا بك اخى العزيز د/حازم سكيك

m=hf/c^2

اجعل المعادلة السابقة فى اطار s

واكتب المعادلة نفسها فى اطار s/

ووضح لنا الفرق

مع الشكر

[c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3]

مرحبا بك اخي محمد

لم افهم المقصود

وعلى العموم وضعت هذه المعادلة لمزيد من التأكيد على ان كتلة السكون للفوتون تساوي صفر


تحياتي

[محمد ابوزيد]

اشكرك جدا اخى العزيز د/ حازم سكيك

ساعمل على توضيح الامر وادراجه فى المعادلات القادمة - ان شاء الله-

[manchycool]

السلام عليكم .
يبدو ان مقهوم كتله السكون يثير مشكله فى حد ذاته ، فبدلا من ان يدور نقاشنا حول قيمه ذلك المقدار (و هو موضوعن)انشغلنا بمفهومه اساساُ .
لذلك يجب علينا توضيح بعض النقاط .
ان ماهيه الفوتون لطالما كانت موضع جدل علمى ، منذ القدم ، و بدا ذلك منذ ان صرح نيوتن بان الضوء هو عباره سيالات من الجسيمات (كرويه) و لكن تلك النظريه لم تكن هى الوحيده الموجوده فكانت هناك نظريه هيوجنز بان الضوء موجه و بانه ينشا عندما تنبض المصادر الضوئيه حيث تتكون موجات تنتشر فى ذلك الاثير المحيط بالارض و الذى كان يملاء الكون وقتها ، طبعا كلا النظريتان كانت لهما الاثباتات التى تدعمهما تدعيم قويا ، حتى ظهرت تجارب تشمل مفاهيم الحيود و الاستفطاب و مثل تلك الظواهر عجزت نظريه نيوتن عن تفسيرها ،و كانت الغلبه للنظريه الموجيه .. بعد فتره قصيره قدم ماكسويل معادلاته العظيمه التى تم فيها المذج بين قوانين الكهربيه و المغناطيسيه لتصبح ثانى نظريه موحده لقوانين الفيزياء بعد نظريه نيوتن فى توحيد قوانين الارض و السماء من خلال نظريته عن الجاذبيه ، طبعا معادلات ماكسويل وصفت الضوء على انه موجه و ان تلك الموجه عباره اهتزاز مجالات كهربيه و مغناطيسيه متذبذبه و متعامده على بعضها و تقوم بنقل الطاقه فى اتجاه انتشارها فى ذلك الوسط المزعوم المسمى بالاثير ، و كانت تلك المعادلات هى هى اقوى دليل على الطبيعه الموجيه ، و بهذا انتصرت الطبيعه الموجيه اخيرا ..... و لكن يبدو ان الطبيعه لم تكشفها عما فى جعبتها بعد ، فبعد فتره و جيزه بدء مشكله جديده و هلى ظاهره انبعات الالكترونات الضوئيه من اسطح بعض المعادن عن سقوط الضوء عليها ، سميت تلك الظاهره بالتأثير الكهروضوئى ، و دلاله تلك الظاهره الجديده عميقه جدا و من شأنها ان تذعذع اسس راسخه كان العلم كان قد استقر عليها ، فالفوتون فى هذا الظاهره يسلك كما لو كان جسيم ، وتعجز النظريه الموجيه عن تفسير تلك الظاهره ، او ذلك السلوك الجسيمى ، لم يكن هناك تفسير علمى لتلك الظاهره حتى جاء اينشتين باول ورقه بحثيه له و التى تدور حول التاثير الكهروضوئى ، وفيه بين اينشتين ان الفوتون عباره عن كمه من الطاقه ، و ينتج من تلك الورقه البحثيه ان الموجه فى حاله التأثير الضوئى تسلك سلوك الجسيمات ، وهنا ادرك العلماء بانه لا مفر من تقبل تلك الفكره و هى :" ان الضوء عباره عن موجات و جسيمات في آن واحد" ، حتى الان مازل الاثير موجود ، برغم التناقضات الغريبه التى تحملها ماهيه ذلك الاثير ، حتى قدم اينشتين ورقته البحثيه الاخرى والتى فيها اعلن بانه لا حاجه لوجود الاثير و ايدته فى ذلك نتائج تجربه مايكلسون- مورلى ، و منظور جديد للمكان والزمان ، اختفى فيه فكره الزمن المطلق و المكان المطلق ، و تلك الورقه التى اصبحت نعرفها بنظريه النسبيه الخاصه ، و التى احد فروضها ان سرعه الضوء ثابته و تعتبر ثابت مطلق لجميع الراصدين ،و كان ذلك الفرض هو الذى ربط ما بين تلك النظريه والضوء ، و لكن هنا نسأل اذا كان للفوتون وجهان (موجه - جسيم) فما موضع النظريه النسبيه منه ؟ هل هى تعامله كموجه ام كجسيم ؟ .. ذلك السؤال هو مربط الفرس ..والاجابه عليه ستكون بمثابه نافذه يشع منها ضوء لينير نقاشنا هذا .. طبعا نظريه النسبيه الخاصه تتعامل مع الفوتون على انه """ جــــــســـــيم""" .. نعم انها تتعامل معه على انه جسيم ... و لنكون اكثر دقه ان نظريه النسبيه الخاصه تتعامل مع السلوك الجسيمى للفوتون ، لان قولنا انه جسيم يثير اللبث فى اذهاننا بانه كره بلياردو و لكنها متناهيه الصغر .. و هذا خطأ .. لذلك القول الخواص او السلوك الجسيمي اكثر دقه و ابعد شبه من ان يثير تسأولات افيزياء بريئه منها .. و هذا ما اراد الدكتور حازم ان يؤكد عليه فهو فى حواره مع بعض الاعضاء ظل يندد بضروره التعامل مع الفوتون على انه يمتلك خواص جسيميه لا جسيم .. و لما كانت النظريه النسبيه تتعامل مع مفهوم جديد للكتله نتج عنه ان تكون هناك كتله سكو وكتله حركه .. فان النظريه لابد ان تطبق بدون استثناءات .. و لما كان الفوتون يدخل ضمن النظريه على انه يملك خواص جسيميه .. فرض هذا ان يكون للفوتون كتله سكون وكتله حركه .. و لكن مفهوم كتله الحركه اثار لبسا عند البعض .. حيث للوهله الاولى نظن ان كتله السكون ترتبط بكون الجسم ساكن لا يتحرك .. وهذا خطا فالمفهوم مستقل بذاته ولا يتطلب منها ان نسكن الاجسام لك نعرف كتله سكونها .. وقوننا استطعنا ان نوقف الجسم او لم نستطع لا ينفى وجود كتله السكون .. لان ذلك التعريف مستقل عن حاله الجسم ليصبح صفه جوهريه له .. فنقول ان الالكترون له كتله سكون كذا .. سواء استطعنا ان نوجد الكترون فى حاله سكون او لم نجد .. فاذا كانت جميع الالكترونات فى الكون متحركه ولها كتله حركه هذا لا بنفى من وجود كتله سكون لتلك الالكترونات على الرغم من عدم وجود الكترون ساكن .. هذا يدفعنا للتساؤل باعتبار ان الفوتون تم النظر اليه فى النظريه النسبيه على انه له خواص جسيميه (يعامل معامله الجسيم) فهل هذا يعنى ان له كتله سكون وكتله حركه ؟ ... نعم ، كان لزما علينا ان يكون للفوتون كتله سكون وكتله حركه ، انتظر جميعنا يعرف انه لا يمكن رصد الفوتون ساكن ، هل هذا يتعارض من ان يكون له كتله سكون ، طبعا الاعضاء الكرام اصبحوا واعيين وفاهمين ان كون الجسم ساكن او متحرك لا يؤثر على وجود كتله سكون له فتلك خاصيه جوهريه له .. اذن ما هى تلك القيمه ؟... ذلك السؤال كان محور نقاشنا اليوم .. و كنت ان والدكتور حازم ادركنا ردود مسبقه تبين موقف النسبيه من حساب قيمه كتله السكون للفوتون .
اسف لكونى اطلت عليكم
manchyc00l

[احمدفتحى]

لقد ذكرت استاى قيمة كتلة السكون وانها لا توجد وطرحت الموقف السابق وهو(و كنت ان والدكتور حازم ادركنا ردود مسبقه تبين موقف النسبيه من حساب قيمه كتله السكون للفوتون .
اسف لكونى اطلت عليك)
استاذى الكريم
يجب ان نحدد الاطار الذى نحن فيه قبل تحديد ما نقيسه
وجهة نظر النسبيه
اذا علينا ان نحدد هل نحن ساكنين مع الفوتون المراد قياس سكونه ام اننا نتحرك ونريد السكون
فان كانت الاجابة بالنعم فى الحالتين السابقتين اى ان السكون موجود سواء انفصل عنا او كنا منه
اقولا لا معنى للفوتون حينها
الفوتون متحول عند ما يسمى الامتصاص او السكون النسبي له من طاقة الى اخرى
فكيف يمكن قياس غير موجود اصلا ؟
تحول الى طاقه
نظر عملية البناء الضوئى لنبات
واذا اردنا ان يكون الفوتون مستقل فى حركته عنا اى ان لنا سرعه وللفوتون سرعة السكون اين يكون هذا الفوتون
والذى قطع الجميع بان للفوتون سرعه واحده وواحده فقط فلا معنى لما نبحث عنه اصلا
اى فى كلا الحالتين الفوتون غير موجود
وهذالانه لا يمكن السيطره عليه من خلال اى ماده اخرى
اقصد على سرعته
وسرعته فقط
فمن اين يمكن قياس ما لا يدرك اساسا او حتى العمل على وضع قيمة كتله له فى هذه الحاله

[manchycool]

يقول ايفيند هـ . ويكمان _استاذ الفيزياء جامعه كاليفورنيا_ :
ان كلته السكون للفوتون الصفريه تبدو غير مألوفه الى حد ما : اذا كان للفوتون بعض خواص الجسيمات فمن الاولى ان تكون له كتله عندما نشاهده فى الاطار الذى يكون فيه ساكنا . الا انه لا يوجد اطار قصورى ذاتى يكون فيه الفوتون ساكنا : فالاشعاع الكهرومغناطيسى ينتشر بسرعه c فى كل اطارات القصور الذاتى. و عليه يكون الفوتون الساكن مفهوما _ وهو ما اكدت عليه مسبقا_ لا معنى له .
وقد يجادل المرء بان الشئ الذى لا يمكن ان يوجد ابدا فى حاله سكون يجب الا نسميها "جسيما".
لقد اصبحت على اى حال عاده مؤكده ان نتكلم عن "جسيمات عديمه الكتله، و منها الفوتون والنيوترينو كأمثله ، وعلينا ان نجارى هذه العاده . ففى النهايه تكون تعريفنا لكلمه "جسيم" مساله تذوق خالصه . و من المريح ان نعالج الفوتونات و النيوترينوات على قدم المساواة مع الاجسام ذات الكتل . و من ناحيه اخرى يجب ان ننوه بشده على ان الفوتون ليس كره بلياردو_هذا ما ذكرته فى شرحى السابق ايضا_ : فليس له غير الخواص المشتركه مع كره البلياردو .
وبهذا القول مكملا لما ذكرته من قبل يكون الحديث عن مفهوم كتله السكون بلبله فى شأنها ان تجعلنا ننحرف عما انشأ هذا الموضوع من اجله .
manchyc00l

[احمدفتحى]

مشكور استاذى الكريم على تلك الكلمات التى تعبر عما فى خلدى
الفوتون له كتله حركه ولا معنى لسكونه ولا معنى لكتلته السكونيه