Foton bergerak dengan kelajuan c tanpa mengira bingkai. Terangkan?

Jawapan:

Foton mempunyai jisim nol sehingga mereka bergerak pada kelajuan cahaya apabila diperhatikan oleh pemerhati apa-apa tidak seberapa pantas mereka melakukan perjalanan.

Penjelasan:

Foton mempunyai jisim nol. Ini bermakna mereka sentiasa bergerak pada kelajuan cahaya. Ini juga bermakna bahawa foton tidak mengalami peredaran masa.

Relativiti khas menerangkan ini dengan persamaan yang menggambarkan halaju relativistik apabila objek dipancarkan pada halaju # u '# dari bingkai yang bergerak pada halaju # v #.

# u = (u '+ v) / (1+ (u'v) / c ^ 2) #

Oleh itu, pertimbangkan satu foton yang dipancarkan pada kelajuan cahaya # u '= x # dari kapal angkasa yang bergerak ke arah pemerhati pada separuh kelajuan cahaya # v = c / 2 #.

Newton akan menambahkan halaju untuk membawa foton tiba # 1.5c #. Persamaan relativistik memberikan hasil yang berbeza.

# u = (c + c / 2) / (1+ (c ^ 2) / (2c ^ 2)) = c #

Oleh itu, foton itu tiba di pemerhati pada kelajuan cahaya tidak kira berapa pantas peranti yang memancarkan perjalanan itu!