¿Qué se entiende por fotón sin masa?

Los fotones no tienen masa.

Si un fotón no tiene masa, entonces no debe tener energía

Este no es el caso. Una forma de pensar en la masa no es más que un nombre conveniente para la energía en reposo. Los fotones no tienen masa y, por lo tanto, tienen cero energía en reposo. Esto no es un problema porque, según la relatividad especial, no vienen con un marco de descanso.

Tenga en cuenta que suponiendo que denotemos masa en reposo por m, el conocido E = mc ^ 2 no es toda la historia: la fórmula general dice

E2 = m ^ 2c ^ 4 + p ^ 2c ^ 2

En principio, podrías pensar en tres tipos de partículas, dependiendo de los valores relativos de energía y momento:

  • E ^ 2> p ^ 2: partículas masivas, v <c
  • E ^ 2 = p ^ 2: partículas sin masa (p. Ej. Fotones), v = c
  • E ^ 2

    c

La última variante es hipotética y no es realmente como una partícula (no se pueden localizar adecuadamente y se manifestarían más como una acción a distancia).

de qué están hechos los fotones

Hasta donde sabemos, son partículas elementales. Son excitaciones de un campo cuántico bosónico y no están hechas de nada.

como se crean

A través de procesos que involucran la interacción electromagnética en general y la aceleración, vibración o salto de electrones en particular.

La relación entre frecuencia, [matemática] \ omega = 2 \ pi f [/ matemática] y longitud de onda inversa, [matemática] k = 2 \ pi / \ lambda [/ matemática], se conoce como relación de dispersión. Por lo general, esto se considera una función

[matemáticas] \ omega = \ omega (k). [/ matemáticas]

La energía de masa en reposo es el comportamiento como [math] k \ rightarrow 0 [/ math]:

[matemáticas] \ hbar \ omega (0) \ rightarrow mc ^ 2 [/ matemáticas]

donde [math] m [/ math] es la masa de la partícula.

Para la mayoría de las partículas relativistas, las relaciones de dispersión son

[matemáticas] \ hbar \ omega (k) = \ sqrt {\ hbar ^ 2 k ^ 2 c ^ 2 + m ^ 2 c ^ 4}. [/ matemáticas]

Lo que observamos para el fotón es que como [math] k \ rightarrow 0 [/ math], [math] \ omega \ rightarrow 0 [/ math]. El hecho de que no se necesita energía para excitar un fotón de longitud de onda arbitrariamente larga (en el vacío) indica que el fotón no tiene masa.

Tenga en cuenta que en algunos materiales, [math] \ omega (0) \ ne 0 [/ math], indica que el fotón tiene una masa efectiva. Estos materiales se conocen como superconductores. Decimos que el fotón ha desarrollado una brecha de masa.

Sin masa significa sin masa. Sencillo.

Dejaré de bromear.

Se dice que un fotón tiene una masa de reposo cero, pero como no podemos detener una foto, por lo tanto, no la hemos medido directamente, pero los científicos no son idiotas, saben que es posible que nunca logren detener los fotones de manera tan inteligente que intentan acercarse esa velocidad cero montando en una asíntota y hoy sabemos (gracias a sus mediciones de velocidad cercana a cero) que los fotones no tienen masa.

Ahora, hay un giro.

Nos damos cuenta de que la foto no se puede detener, por lo que siempre debe estar en movimiento … por lo que debe tener energía. Ahora que sabemos que los fotones en movimiento tienen energía, de acuerdo con la Equivalencia de energía de masa de Einstein, los fotones en movimiento deben tener una masa pequeña (casi naglegible), pero esa masa no es inherente sino que se adquiere debido a la energía.

  1. Un fotón tiene una masa REST cero.

De hecho, cada cuadro inercial que intenta determinar la masa en reposo de un fotón medirá una masa cero. Entonces el sin masa se refiere específicamente a la masa en reposo.

La confusión común se debe al hecho de que el fotón nunca puede estar en reposo. Cada cuadro inercial determina que el fotón se mueve a la velocidad de la luz en el vacío.

Un fotón puede tener una masa INERCIAL considerable. No existe un marco inercial que determine que la masa inercial de un fotón es cero.

2. Un fotón tiene que tener una masa INERCIAL positiva.

Realmente, no sé cómo tienes un fotón sin masa. No sigue ninguna lógica y no tiene sentido. Un fotón debe tener masa para hacer las cosas que hemos medido: poseer impulso, verse afectado por la gravedad, exhibir efectos de dispersión, proyectar EMF, etc.

MC Physics da un modelo de un fotón real con masa en MC Physics Home y en un documento de vixra: http://vixra.org/pdf/1609.0359v1 … y en un video corto y tosco de YouTube (pausa para leer los cuadros) :

El fotón sin masa es solo una suposición.

Para más detalles vea mi respuesta a la siguiente pregunta:

Si un fotón gana masa, ¿dejaría de ser un fotón? Y si es así, ¿en qué se convertiría?