U fizici čestica, čestica bez mase je elementarna čestica čija invarijantna masa je nula. Dvije poznate bezmasene čestice su obe gauge bozoni: foton (nosilac elektromagnetizma) i gluon (nosilac jake sile). Međutim, gluoni se nikad ne posmatraju kao slobodne čestice, jer su ograničeni unutar hadrona. Za neutrine se prvobitno mislilo da su bez mase. Međutim, budući da neutrini mijenjaju “boju” dok putuju, najmanje dvije vrste neutrina moraju imati masu. Otkriće ovog fenomena, poznato kao neutrinska oscilacija, dovela je do toga da kanadski znanstvenik Arthur B. McDonald i japanski naučnik Takaaki Kajita podijele 2015. Nobelovu nagradu za fiziku.

Ime Simbol Antičestica Naboj (e) Spin Interaction mediated Postojanje
Foton γ Sam sebi 0 1 Elektromagnetizam Potvrđeno
Gluon g Sam sebi 0 1 Jaka interakcija Potvrđeno
Graviton G Sam sebi 0 2 Gravitacija Unconfirmed

Specijalna teorija relativnosti

Ponašanje bezmasene čestica se razumije na osnovu posebne relativnosti. Na primjer, ove čestice moraju uvijek da se kreću brzinom svjetlosti. U tom kontekstu, one se ponekad nazivaju luksoni da bi se razlikovali od bradiona i tahiona.

Dinamika

Bezmasene čestice doživljavaju isto gravitaciono ubrzanje kao i druge čestice (što
pruža empirijske dokaze za princip ekvivalencije), jer one imaju relativističke mase, to je ono što djeluje kao gravitacioni naboj. Tako, okomite komponente sile koje djeluju na bezmasene čestice jednostavno menjaju pravac kretanja, promjena kuta u radijanima kao GM / RC2 sa gravitacionog sočiva, što je rezultat predviđen opštom teorijom relativnosti. Komponenta sile paralelna kretanju i dalje utječe na čestice, ali promjenom frekvencije, a ne brzine. To je zato što impuls bezmasene čestica ovisi samo o učestalosti i pravcu, dok moment masivnih objekat male brzine ovisi o masi, brzini i smjeru. Bezmasene čestice se kreću po ravnim linijama u prostor-vremenu pod nazivom geodezije, i gravitaciona sočiva se oslanjaju na zakrivljenost prostor-vremena. Interakcija gluon-gluon je malo drugačija: gluoni međudjeluju jedni na druge, ali zato što je ubrzanje paralelno liniji koja ih povezuje (iako ne u simultanim trenucima), ubrzanje će biti nula, osim ako gluoni kreću u smjeru okomitom na liniju koja ih povezuje, tako da je brzina okomita na ubrzanje.

Gravitoni

Teorije koje pretpostavljaju da je gravitacija kvantizirana uode gravitone – bezmasene tenzore bozona (sa spinom 2) koji posreduju gravitacionu interakciju. Nema direktnih eksperimentalnih dokaza koji podržavaju njihovo postojanje. Međutim, indirektni dokazi gravitona su možda gravitacioni talasi.

Izvor: https://en.wikipedia.org/wiki/Massless_particle

Advertisements