dag B Duquesnoy,

Een lichtdeeltje beweegt zich niet al golvend over de golflijn voort. Het beweegt niet langs een golf, het beweegt rechtdoor. Even een mogelijk raar idee om aan te wennen: het lichtdeeltje IS de golf. Het elektrische veld dat het daarbij opwekt wordt groter en kleiner en dat wordt afgebeeld als een golf (grootte varieert als een sinusfunctie).
Dat wil zeggen: afhankelijk van welk gedrag of effect van licht we willen onderzoeken beschrijven we licht als een golf OF als een deeltje, maar beide zijn mogelijk een te simplistische voorstelling van zaken. Totdat we weten hoe het precies zit behelpen we ons met deze "golf-deeltje dualiteit".

Groet, Jan

Heeft een foton eigenlijk wel massa? 

Nee.

In dat geval 2 vragen: 1. Hoe is het dan  mogelijk dat licht door zwaartekracht wordt afgebogen? 2. Hoe kan een foton zich dan nog als een deeltje gedragen? Zelfs de meest elementaire deeltjes hebben toch nog zoiets als massa? Of... 

1) Elk foton heeft een hoeveelheid energie (E = hf). Zou je kinetische energie kunnen noemen (maar geen 1/2mv²)   En die energie verliest het als het omhoog gaat in een zwart gat (en er soms dus ook niet uitkomt, of indien wel de overgebleven energie met E = hf dan een veel lagere frequentie (roder) heeft).
Verder volgt een foton altijd de kortste weg tussen A en B en dat is niet altijd een rechte lijn in een gekromde ruimte. Als een massa de tijd-ruimte kromt, dan volgt het foton de kromming (zoals een knikker afbuigt als het langs de wand van een putje schiet) want dat is de kortste weg van A naar B.

2) Het foton is geen golf en is geen deeltje. Wat het wel is weten we niet. We weten alleen dat sommige gedragingen overeenkomen met gedrag van een golf (waaronder het bewegen uit punt 1) en soms met een deeltje (foto-elektrisch effect, compton scattering). Maar het is geen van beide.

Een foton is geen elementair deeltje. Dus waarom zou het massa moeten hebben omdat die deeltjes dat wel hebben?

Het foton is wel een wisselwerkingsdeeltje tussen geladen elementaire deeljes (zoek maar op Feynman-diagrammen).

Dat dàt gebeurt zou je dus kunnen beschouwen als het bewijs dat zwaartekracht zoals Newton die zag niet bestaat. Massa kromt ruimtetijd, en een rechte lijn zoals een foton die volgt wordt in een gekromde ruimtetijd vanzelf een kromme. 

The jury is still out on that one....
Voorlopig behelpen we ons met de"golf-deeltje-dualiteit". Via een bochtje zeggen we dus eigenlijk dat we nog geen idee hebben hoe de zaak werkelijk in elkaar zit. Goed kans dat er noch deeltjes noch golven bestaan, maar dat beide verschijnselen zijn van iets waarvan we (nog) geen vage notie hebben.

zelfs deeltjes met onmiskenbare (rust)massa vertonen golfgedrag. Het double-slit-experiment geeft ook interferentieminima en -maxima als elektronen er één voor één op worden afgevuurd.

Wat je uitgelegd zou willen hebben is helaas (nog) niet uit te leggen. En als we al ooit een uitleg vinden ligt daar vast nog wel wat aan ten grondslag dat dàn weer vooralsnog onuitlegbaar zal zijn. 

Desalniettemin gaat het leven verder.

Groet, Jan

Een foton is een niet-materieel deeltje met een massa 0. Daarom kan een foton zich ook met de lichtsnelheid voortplanten.