Фотон света не имеет массы покоя, но обладает импульсом p=E/c, позволяя парусам космических кораблей двигаться.
Часто спрашивают
Правда ли, что фотон света не имеет массы покоя, но обладает импульсом p=E/c, позволяя парусам космических кораблей двигаться?
Хотя фотон — безмассовая частица, он переносит энергию и импульс согласно специальной теории относительности Эйнштейна (1905). Концепция светового давления имеет более глубокие корни: ещё в XVII веке Кеплер предположил, что кометы отклоняются солнечным ветром, а позднее учёные связали это с воздействием света. Максвелл в 1870-х годах теоретически доказал, что электромагнитная волна должна оказывать давление на поверхность, а Лебедев в 1900 году первым экспериментально подтвердил давление света в лаборатории, используя чувствительный крутильный маятник. Давление фотонов описывается соотношением p=E/c, где p — импульс, E — энергия фотона, c — скорость света. Хотя это давление крайне мало (примерно 3,3 микропаскаля на квадратный метр для солнечного света у Земли), оно достаточно для разгона тел в вакууме космоса, где отсутствуют силы трения и сопротивления среды. Этот принцип лежит в основе концепции солნечного паруса: алюминиевая или полимерная мембрана площадью в несколько квадратных метров может разгонять космический аппарат до скорости 100–200 км/с. Практическое применение началось с проекта «Breakthrough Starshot» (2016), который планирует использовать мощное лазерное излучение для ускорения миниатюрных зондов массой всего несколько граммов до 20% скорости света — около 60 тысяч километров в секунду. Такие зонды смогли бы достичь ближайшей звезды Проксима Центавра за 20 лет вместо тысячелетий при традиционных методах.
К какой категории относится этот факт?
Этот факт относится к категории «Физика». В этом разделе собраны другие удивительные факты по той же теме.
🎮 Сыграть в «Факт или вымысел?»