¿Hay una longitud de onda definida por encima de la cual un fotón se colapsa en un agujero negro?

No, y no puede haberlo, por varias razones.

Primero, la longitud de onda y la energía de un fotón dependen del observador, son diferentes en diferentes cuadros.

Si hubiera una longitud de onda de corte específica por debajo de la cual un fotón se convertiría en un agujero negro, entonces podría forzar a los fotones arbitrarios a grandes distancias a convertirse en un agujero negro simplemente acelerándose, cambiando así el marco de referencia en el que los observa. Eso no tiene sentido, tanto porque violaría la causalidad y permitiría la señalización más rápido que la luz, sino también porque causaría que el universo se volviera inconsistente: ya no podría haber una realidad objetiva, porque los observadores en diferentes marcos calcularían resultados irreconciliables completamente diferentes para experimentos, como un solo fotón que se convierte en un agujero negro o no

Además, un fotón aislado que se convierte en un agujero negro violaría la conservación de la energía y el impulso. Los agujeros negros, que tienen masa por definición, no pueden viajar a la velocidad de la luz, lo que significa que en cualquier marco de referencia la velocidad de la partícula tendría que cambiar cuando pasa del fotón al agujero negro, pero cambiaría de manera diferente en cada cuadro , y no hay forma de garantizar la conservación de la energía y el impulso en todos los casos a menos que el fotón interactúe con otra partícula. Esta es la misma razón por la cual un fotón solitario de energía arbitrariamente alta no puede producir espontáneamente pares electrón-positrón, pero un fotón que interactúa con una partícula cargada existente puede.

No, las longitudes de onda no son una propiedad intrínseca de los fotones.

Dado que la longitud de onda de un fotón depende del efecto del marco y no es intrínseca al fotón en sí, la consecuencia directa de esto es que cada fotón individual en el universo tiene una longitud de onda que es arbitrariamente larga o corta o tiene el color rojo en alguna referencia elegida apropiadamente marco.