Ang liwanag ay hindi bahagi ng bagay.
Kung ang liwanag ay isang bagay ay isang klasikal na tanong sa pisika, at ang sagot dito ay depende sa paraan kung paano inilalarawan natin ang "bagay." Sa pisika, ang "bagay" karaniwang tumutukoy sa isang entidad na umaokupa ng tiyak na espasyo at may masa. Gayunpaman, ang liwanag, bilang isang elektromagnetikong alon, may ilang natatanging katangian na nagbibigay rito ng pagkakaiba mula sa tradisyonal na konsepto ng bagay. Narito ang detalyadong talakayan tungkol sa natura ng liwanag:
Dwalidad ng alon-at-partikulo ng liwanag
Pagkalabas: Ang liwanag ay nagpapakita ng pagkalabas at kayang mag-interfere at difraktado. Ang mga pangyayaring ito ay maaaring ipaliwanag gamit ang teorya ng alon.
Ang teorya ni Maxwell tungkol sa elektromagnetismo ay naitala ang pagkakaroon ng elektromagnetikong alon, at ang liwanag ay itinuturing na isang elektromagnetikong alon.
Katangian ng partikulo: Sa eksperimentong photoelectric, si Einstein ang nagproporsiyon ng konsepto ng light quantum (photon), na nagpaliwanag ng pagkakantong ng enerhiya ng liwanag. Ang mga photon ay nagpapakita ng mga katangian ng partikulo, tulad ng diskretong enerhiya at momentum.
Mga katangian ng mga photon
Walang masa sa pagtahimik: Ang mga photon ay mga partikulo na walang masa sa pagtahimik, ngunit mayroon silang momentum at enerhiya. Ang enerhiya ng isang photon ay proporsyonal sa kanyang frequency (E=hν, kung saan h ang constant ni Planck at ν ang frequency).
Bilis: Ang bilis ng mga photon sa vacuum ay ang bilis ng liwanag.c, humigit-kumulang 299,792,458 metro bawat segundo.
Pagsasama ng liwanag at bagay
Absorpsyon at emisyon: Ang bagay ay maaaring i-absorb ang mga photon at i-re-emit ito, at ang mga prosesong ito ay kasama ang paglipat ng enerhiya.
Ang interaksyon sa pagitan ng mga photon at bagay ay sumusunod sa batas ng quantum mechanics.
Paglalakbay ng liwanag: Kapag ang liwanag ay lumaganap sa medium, ang kanyang bilis ay maaaring mabawasan, at maaaring mangyari ang refraction, reflection, at iba pang mga phenomena.
Liwanag bilang elektromagnetikong radiation
Elektromagnetikong alon: Ang liwanag ay isang elektromagnetikong alon na binubuo ng osilating electric at magnetic fields na perpendikular sa isa't isa sa direksyon ng paglalakbay.
Wavelength at frequency: Ang wavelength at frequency ng liwanag ay nagdedetermina ng kanyang kulay at enerhiya. Ang visible light ay isang maliit na bahagi lamang ng elektromagnetikong spectrum.
Ang pagkakaiba ng liwanag at bagay
Umaokupa ng espasyo: Ang tradisyonal na bagay ay umaokupa ng tiyak na espasyo at may masa. Bagama't ang mga photon ay may enerhiya at momentum, wala silang masa sa pagtahimik at hindi umaokupa ng tiyak na volume.
Masa: Ang bagay ay may masa, samantalang ang mga photon ay walang masa sa pagtahimik. Gayunpaman, ang enerhiya ng mga photon ay maaaring maging masa ng bagay (tulad ng sa pamamaraan ng paglikha ng particle pairs).
Paggunitang pagtatapos
Ang liwanag ay hindi isang tradisyonal na bagay at hindi rin ito tuloy-tuloy na enerhiya. Ito ay may dwalidad ng alon-at-partikulo at isang espesyal na elektromagnetikong phenomenon. Bagama't ang mga photon ay quantized units ng enerhiya, ito ay iba mula sa mga partikulo ng bagay na karaniwang tinatawag natin (tulad ng electrons, protons, etc.). Kaya, mula sa pananaw ng pisika, ang liwanag ay hindi isang tradisyonal na bagay, ngunit ito ay isang tunay na entidad na may enerhiya, momentum, at kakayahang makipag-ugnayan sa ibang bagay.
Sa modernong pisika, ang liwanag ay inilarawan bilang bahagi ng isang quantum field ng mga photon na sa ilang kaso gumagalaw tulad ng mga partikulo at sa iba'y tulad ng mga alon. Ang dwalidad na ito ay nagpapakita ng pundamental na prinsipyong quantum mechanics.
