Kurz gesagt: Sonnenlicht hat keine Ruhemasse, doch seine Energie trägt über E = mc^2 ein Massenäquivalent. Zum Beispiel entspricht 1 Kilowattstunde Sonnenlicht nur etwa 4 x 10^-14 Kilogramm (ein paar Hundert Milliardstel einer Unze).
Gewicht nach Typ
Licht ist keine gewöhnliche Materie und hat keine Ruhemasse, trägt jedoch Energie und Impuls. Diese Energie übersetzt sich in ein extrem kleines Massenäquivalent.
| Sonnenlichtmenge (Beispiel) | Ungefähres Massenäquivalent |
|---|---|
| 1 Joule Licht | etwa 1,11 x 10^-17 kg |
| 1 Kilowattstunde Sonnenlicht | etwa 4 x 10^-14 kg |
| Sonnenlicht auf 1 m2 für eine Stunde (~1 kWh) | etwa 4 x 10^-14 kg |
| Gesamtes Sonnenlicht, das die Erde pro Sekunde trifft | ein paar Kilogramm |
Was das Gewicht beeinflusst
- Gelieferte Energie. Mehr Lichtenergie bedeutet ein größeres Massenäquivalent.
- Der c^2-Faktor. Die Division durch das Quadrat der Lichtgeschwindigkeit macht die Masse winzig.
- Intensität. Helleres Sonnenlicht liefert mehr Energie pro Sekunde.
- Fläche und Zeit. Größere Flächen über längere Zeiträume sammeln mehr Gesamtenergie.
- Keine Ruhemasse. Licht selbst hat keine Ruhemasse; nur seine Energie zählt.
- Impuls. Licht trägt Impuls, der es Sonnensegel antreiben lässt, obwohl es masselos ist.
Gewichtsvergleich
Das Massenäquivalent allen Sonnenlichts, das die Erde in einer Sekunde trifft, beträgt nur ein paar Kilogramm, leichter als eine Hauskatze, obwohl dieses Licht nahezu alles Leben auf dem Planeten antreibt.
Häufig gestellte Fragen
Wenn Licht masselos ist, wie kann es etwas wiegen?
Licht hat keine Ruhemasse, doch seine Energie trägt über E = mc^2 ein Massenäquivalent. Der Wert ist für gewöhnliche Lichtmengen extrem klein.
Wie kann Sonnenlicht ein Sonnensegel antreiben, wenn es schwerelos ist?
Licht trägt Impuls auch ohne Ruhemasse, sodass es einen winzigen Schub auf Objekte übertragen kann, die es trifft, was Sonnensegel zum Antrieb nutzen.
Fügt Sonnenlicht der Erde Gewicht hinzu?
Das Massenäquivalent des einfallenden Sonnenlichts ist winzig, und die Erde strahlt den Großteil der Energie zurück ins Weltall, sodass es keinen nennenswerten Nettozuwachs an Gewicht gibt.
