Se esistesse una risposta semplice a quanto pesa la luce, lo sapremmo tutti. Probabilmente ci sarebbe una sorta di filastrocca elementare per aiutarci a ricordare la cifra esatta, proprio come la nostra utile canzoncina sul 1492 e sul blu dell'oceano.
Invece, stiamo ancora chiedendo:"È materia leggera ?" e deve districarsi tra complicate mezze risposte e concetti come le onde luminose e le onde elettromagnetiche e finire con una risposta che è qualcosa del tipo:"Uhm, in un certo senso pesa un po', ma non come pesano le cose normali." Che è un terribile jingle da cantare nel parco giochi.
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Ora sappiamo che la luce è sia una particella che un'onda. Nel XVII secolo, Sir Isaac Newton propose la teoria corpuscolare della luce, suggerendo che la luce fosse costituita da minuscole particelle. Tuttavia, la sua teoria non teneva conto di fenomeni come la diffrazione.
I primi esperimenti condotti da scienziati come Thomas Young nel 19° secolo dimostrarono che la luce mostra un comportamento ondulatorio. Un esperimento con una singola fenditura ha dimostrato la natura ondulatoria della luce quando passa attraverso una stretta fenditura o apertura.
Un'onda luminosa può anche interferire con un'altra, creando motivi di bande chiare e scure. Questa natura ondulatoria della luce è fondamentale per comprendere fenomeni come la diffrazione e l'interferenza.
Successivamente, gli esperimenti condotti da Albert Einstein e Max Planck dimostrarono che la luce può anche comportarsi come particelle discrete, oggi conosciute come fotoni. I fotoni sono fasci di energia che trasportano quantità di moto e possono persino esercitare pressione quando interagiscono con la materia, un fenomeno noto come pressione di radiazione.
Ora, i fotoni hanno massa? I fotoni sono la più piccola misura della luce e no, non hanno massa. Quindi è facile:i fotoni costituiscono la luce e non hanno massa; quindi la luce non ha massa e non può pesare nulla, giusto?
Non così in fretta. Perché i fotoni hanno energia e, come ci ha insegnato Albert Einstein, l’energia è uguale alla massa di un corpo moltiplicata per la velocità della luce al quadrato. Come possono i fotoni avere energia se non hanno massa? (Si immagina che Einstein pensi ai fotoni in termini di massa e scrolli le spalle, sperando che nessuno si accorga della discrepanza.)
In realtà, ciò che Einstein stava dimostrando è che energia e massa potrebbero essere la stessa cosa:tutta l’energia ha una qualche forma di massa. La luce potrebbe non avere massa a riposo (o invariante), il peso che descrive il peso di un oggetto.
Ma grazie alla teoria di Einstein (e al fatto che la luce si comporta come se avesse massa, in quanto è soggetta alla gravità), possiamo dire che massa ed energia esistono insieme. In tal caso, la chiameremmo massa relativistica:massa quando un oggetto è in movimento, anziché a riposo [fonte:Gibbs].
Quindi la nostra risposta è un insieme di sì e di no. La luce ha una massa che può essere pesata sulla bilancia pesapersone? Sicuramente no.
Ma è una fonte di campi gravitazionali, quindi potremmo dire che una scatola di luce pesa più di una scatola senza luce, purché tu sia a tuo agio nel capire che il "peso" che stai misurando è una forma di energia e non , diciamo, libbre o chilogrammi [fonte:Ask the Van].
La luce è una forma di radiazione elettromagnetica. Lo spettro elettromagnetico comprende una vasta gamma di lunghezze d’onda, dalle onde radio ai raggi X fino ai raggi gamma. La luce visibile, la porzione dello spettro rilevabile dall'occhio umano, è costituita da colori che variano con diverse lunghezze d'onda. L'energia luminosa è l'energia che un'onda elettromagnetica trasporta nello spettro visibile della luce.
La radiazione elettromagnetica può trasmettere energia attraverso lo spazio senza la necessità di un mezzo. Questa proprietà distingue la luce e altre onde elettromagnetiche dalle onde meccaniche, come le onde sonore, che richiedono un mezzo materiale per viaggiare.
Questo articolo è stato aggiornato insieme alla tecnologia AI, quindi verificato e modificato da un editor di HowStuffWorks.
