1. Fotoni e massa:
* REST MASS: I fotoni non hanno una massa di riposo. Ciò significa che non hanno massa quando sono a riposo, cosa che non sono mai perché viaggiano sempre alla velocità della luce.
* Messa relativistica: In alcuni testi di fisica più vecchi, potresti vedere il concetto di "massa relativistica", che aumenta con la velocità. Tuttavia, la fisica moderna favorisce l'idea che la massa sia una proprietà intrinseca di un oggetto e non cambia. Quindi, mentre i fotoni hanno energia e slancio, non hanno massa nel senso tradizionale.
2. Come la gravità influisce sui fotoni:
* Curvature of Spacetime: La gravità, secondo la teoria della relatività generale di Einstein, non è una forza ma una curvatura dello spaziotempo. Oggetti enormi si deformano il tessuto dello spaziotempo che li circonda.
* Traiettorie di fotoni: I fotoni, sebbene senza massa, viaggiano ancora lungo i percorsi curvi di Spacetime. Questo è il motivo per cui la luce si piega attorno a oggetti enormi come stelle e galassie, un fenomeno chiamato lente gravitazionale.
* Redshift: Mentre i fotoni viaggiano attraverso un campo gravitazionale, perdono energia e le loro lunghezze d'onda aumentano (spostano verso il rosso). Questo perché stanno essenzialmente "arrampicati" dal pozzo gravitazionale, perdendo energia nel processo.
3. Fotoni in un mezzo:
* Interazione con gli atomi: Quando un fotone entra in un mezzo come vetro o acqua, interagisce con gli atomi nel materiale. Questa interazione fa sì che il fotone venga assorbito e riemerso dagli atomi.
* Velocità più lenta: Questo processo di assorbimento e riemissione richiede tempo, il che rallenta efficacemente la velocità complessiva del fotone attraverso il mezzo. La luce sembra viaggiare più lentamente, ma in realtà è l'interazione con gli atomi che causa il ritardo.
* Torna alla velocità della luce: Una volta che il fotone esce dal mezzo, non interagisce più con atomi e viaggia di nuovo alla velocità della luce.
Punti chiave da ricordare:
* I fotoni sono senza massa, ma hanno energia e slancio.
* La gravità colpisce i fotoni piegando i loro percorsi e causando loro a Redshift.
* I fotoni rallentano in un mezzo a causa delle interazioni con gli atomi, ma riguadagnano la loro velocità una volta usciti dal mezzo.
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