Warum wird unser Körper nicht von Licht durchlöchert?
Mal wieder eine seltene wissenschaftliche Frage auf Gutefrage.net.
Licht rast mit Lichtgeschwindigkeit auf alles und jeden zu. Licht trägt dabei Masse in Form von Energie und schießt uns mit Lichtgeschwindigkeit damit ab. Wieso werden wir dabei nicht durchlöchert?
4 Antworten
Hallo MsStrawbeee,
ein schnelles Projektil würde und durchlöchern, weil es aus denselben Fermionen¹) aufgebaut ist wie unser Körper und deshalb dessen Materie verdrängen kann. Photonen sind Bosonen²) und können einander ungestört überlagern.
Wie sie mit dem menschlichen Körper umgehen, hängt von ihrer Energie ab. Wenn sie eine passende Energie haben, um absorbiert zu werden, werden sie auch absorbiert. Ansonsten gegen sie einfach durch und werden ggf. gestreut. Allerdings können sie so viel Energie haben, dass sie uns zwar nicht durchlöchern, aber die Moleküle zerschlagen können, aus denen unsere Körper bestehen.
Es gibt auch noch Neutrinos, die mit den Elektronen verwandt, aber elektrisch neutral sind. Sie wechselwirken mit fast gar nichts und gehen durch unserem Körper einfach durch, ohne Materie zu verdrängen und daher auch, ohne irgendwas zu durchlöchern, egal wie viel Energie sie haben.
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¹) Fermionen werden auch Spin-½-Teilchen genannt, und aus ihnen ist die uns bekannte Materie aufgebaut. Gleichartige Fermionen können niemals gleichzeitig am selben Ort im selben Zustand sein, was einen Druck nach außen erzeugen kann.
²) Bosonen sind Teilchen mit ganzzahligem Spin; sie können sich ungestört überlagern. Materieteilchen können Bosonen sein, wenn sie aus einer geraden Zahl von Fermionen zusammengesetzt sind.
Weil die Energie von Photonen mit wenigen elektronenvolt (Größenordnung 10^-19 Joule) einfach viel zu gering ist um Materie zu zerstören. Diese Energie ist nicht von der Geschwindigkeit sonder nur von der Wellenlänge des Lichts abhängig.
Photonen haben keine Masse sondern lediglich Energie und einen relativistischen Impuls.
Bei Licht gibt das Photon schlicht seine Energie in einem Stoß an den Körper ab, aber die Energie in diesem Photon ist klein genug dass es keinen Schaden anrichtet.
Bei Gammastrahlung ist die Energie hoch genug, das sie aber genau das macht, die Ionisert Materie, reißt also Elektronen raus und zerstört chemische Bindungen und somit auch die DNA was dann eben zur Strahlenkrankheit führt.
Ruhemasse = Masse.
Das einzige was sie haben könnte ist relativistische Masse. Dieser Begriff ist aber problematisch weil er zu einem falschen Verständnis führen kann. Daher hat man die Masse in der Physik als Bezugssystemfreihe Größe definiert, womit mit Masse ausschschließlich die Ruhemasse gemeint ist.
Weil die Moleküle in unserem Körper das Licht streuen bzw. absorbieren. Die Energie wandelt sich dabei zumeist in Wärme um.
keine Ruhemasse...