光の正体について

Question

光（電磁波）は物質として存在するものではなく，
重力のように，空間に電場と磁場の変化が交互に起きる現象として理解するのであっていますか？

sanori · Accepted Answer

再び登場。

＞＞＞素粒子ということは，光（電磁波）も物質だったんですね．

いえ、違います。
「物質」というのは、原子で構成されたもののことです。


＞＞＞
光子が光速で飛んでいると，体に穴があいてしまう気がするのですが，
穴があかないということは重さがないのでしょうか？

重さがない、というのは正解です。
ただし、光電効果、すなわち、光子が原子の中の電子を「はじき出す」ことがあるので、ある意味「穴を開ける」に近いのかもしれません。
ちなみに、エックス線写真（レントゲン写真）は、人体を透過した光子の量の多い／少ないによってできる写真です。


＞＞＞
光が物質だとすると，ある容器の中を完全に真空にしても
光が照らされていればその容器の中は真空ではないということでしょうか？

「真空」というのは、初歩的には「何もない」ということなのですが、実は難しいです。
光子だけしかない空間は、真空と呼ぶのが普通だと思います。
しかし、たとえば、光子のエネルギーがある程度以上になると、光子が突然、１個の電子と１個の陽電子の対に変身することがあります。
逆に、電子と陽電子が出会って光子になることもあります。
対生成や対消滅がある空間のことも含めて真空と呼ぶのが、今では普通になっています。

Tacosan · Answer

体を構成する原子を見てみましょう.
その大きさはおよそ 0.1nm (= 10^-10m) 程度ですが, 質量のほぼ全てを担っている原子核の大きさはおよそ 1fm (= 10^-15m) 程度です.
この比率は, 「中心に大きさ 1cm の原子核があり, そのまわり 1km くらいを電子がまわっている」という比率に相当します.
だから, 実際はかなりスカスカ.

lv4u · Answer

>>質問ばかりですみません．
>>光というものが考えれば考えるほど不思議で．

光だけではなく、重力とか電子や原子核などのような直接には目でみえない世界での力にしてもそうですが、磁石の反発力や吸引力のような、冷蔵庫のドアに貼り付けているマグネットで誰でも実験できる現象にしても、改めて考えてみると、解らない不思議なものだと思います。

物理の世界では、力の作用を近接作用理論と遠隔作用理論っていう２つの考え方で解釈するそうです。でも、「近い」・「遠い」っていうのは相対的なものであって、顕微鏡レベルか宇宙レベルの視点でみるかにより、近い、遠いは簡単に入れ替わります。

医学の世界に対して「人体をどんどん器官ごとに細分化・専門化して研究は進んでいる。でも、生命とは？死とは？という問いには答えられない。」という批判があります。同様に、物理の世界もどんどん細分化・専門化が進み、その領域内においては、コンピュータの世界が、３～４文字略号を乱発して素人を惑わすように、勝手な用語を乱発して、狭い領域で成立する法則を作り出すことはできても、トータルな世界の解釈を私たちに示してはくれません。

私は、現代物理は、神あるいはＵＦＯ製造できる宇宙人たちから見たら、小学校レベルにすぎず、まだまだ「天動説」を素朴に信じているレベルだと感じていますし、質問者さんと同様、光も含めて「世の中、不思議でいっぱいだ！！」って思っています。

sanori · Answer

光（電磁波）の実態は、光子（フォトン）であり、
あらゆる電気・磁気の相互作用を媒介する素粒子です。
電子と他の電子との間に働く力は、その２つの電子が光子のキャッチボールをすることによって成り立っています。
もちろん波としての性質も呈します。

なお、重力は、重力子（グラビトン）という素粒子が媒介することによって成り立っていると考えられています。

光の正体について

再び登場。

体を構成する原子を見てみましょう.

>>質問ばかりですみません．

光（電磁波）の実態は、光子（フォトン）であり、

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