¿Cómo podría un fotón “experimentar” el tiempo?

El tiempo describe el movimiento, en particular el movimiento relativo, que es un caso especial de interacción entre cosas, por ejemplo, el fotón y algún átomo que pasa.

En la teoría física actual, la interacción de un fotón con un átomo, que es absorción (parcial o completa) se llama “colapso de la función de onda”. No se aborda mediante las ecuaciones de la mecánica cuántica o la teoría cuántica de campos. La evidencia del enredo, que implica un tipo especial de colapso, sugiere que los procesos involucrados * no * obedecen a la relatividad especial. Por lo tanto, no podemos científicamente, por el momento, abordar su pregunta.

Para un poco más de discusión, vea la respuesta de Robert Shuler a Dado que la luz viaja a la velocidad de la luz, un fotón no experimentará el tiempo y el espacio de acuerdo con la relatividad especial. Pero, ¿cómo puede la luz tener frecuencia y una longitud de onda?

Ellos no.

Los fotones viajan a lo largo de geodésicas nulas a través del espacio-tiempo.

La distancia a través del espacio-tiempo se denota por el intervalo de espacio-tiempo, [math] \ mathrm ds ^ 2 [/ math].

Para usted o yo, cuando estamos en nuestros propios marcos de descanso, [math] \ mathrm ds ^ 2 = -c ^ 2 \ mathrm d \ tau ^ 2 [/ math], es decir, nuestro movimiento a través del espacio-tiempo es puramente en el tiempo, no en el espacio. Esta [matemática] \ tau [/ matemática] es lo que percibes como tiempo: es tu hora local.

Para un objeto que se “teletransporta”, tendría [math] \ mathrm ds ^ 2 = \ mathrm dx ^ 2 [/ math], es decir, sin movimiento a través del tiempo y movimiento a través del espacio.


Un fotón no es ninguno de estos.

Un fotón (o cualquier partícula sin masa) tiene un intervalo espacio-tiempo de [math] \ mathrm ds ^ 2 = 0 [/ math]

No recorre ninguna “distancia” a través del espacio-tiempo, porque viaja distancias iguales a través del tiempo y el espacio en todos los cuadros. Por lo tanto, el movimiento a través del espacio y el tiempo “se cancelan mutuamente”, lo que lleva a una geodésica nula.

Por lo tanto, no hay marco de descanso: no puede encontrar una [matemática] \ tau [/ matemática] para un fotón.

Los fotones no experimentan tiempo ni espacio, ya que no tienen marco de descanso.

Esto es consistente con el principio de la velocidad de la luz, que dice que en todos los cuadros, la velocidad de la luz es constante. Si existiera un marco de descanso para un fotón, la velocidad de la luz en ese marco sería cero, violando el principio.

Cuando algo se acerca a la velocidad de la luz, sigue una curva exponencial de tiempo cada vez más lento hasta que alcanza la velocidad de la luz, momento en el cual el tiempo se experimenta como Cero o Instantáneo. Esto se explica en la teoría especial de la relatividad de Einsteins.

Un fotón experimenta toda su vida al instante desde el momento en que se emite hasta el momento en que vuelve a ser absorbido por lo que sea que aterrice. No estoy seguro de si sería un libro triste o probablemente más adecuado para un poema, “una oda al fotón vivido al instante / no vivido”

Las respuestas de Jack Fraser y Yash Chauhan son 2 formas diferentes en que la física puede explicar este concepto y se detallan más en matemáticas y detalles técnicos.

No tiene un marco de referencia, pero si: 1) Experimentara todo al mismo tiempo debido a la dilatación del tiempo, el tiempo es algo así como “allí” (Imagine nacer y morir y hacer todo lo demás en el mismo tiempo.) 2) La contracción de la longitud contraería el universo infinitamente en la dirección de desplazamiento 3) Entonces, los fotones verían una cosa infinitamente contraída con todo el tiempo sucediendo instantáneamente al mismo tiempo dentro de él. Pero recuerde, los fotones no tienen un marco de referencia, por lo tanto, esta pregunta no tiene sentido y acabo de dar una respuesta sobre cómo se verían los infinitos en las transformaciones de Lorentz, pero solo

De la manera normal.

Los fotones ciertamente experimentan tiempo, como testigos del desplazamiento hacia el rojo progresivo cosmológico por un factor de más de 1000 en lo que ahora es el fondo de microondas.

La razón es que la luz nunca viaja exactamente a c, la velocidad en un vacío clásico teórico. No hay tal vacío. Todo el espacio-tiempo contiene fotones, neutrinos, rayos cósmicos, un poco de hidrógeno y helio y, por lo general, otros elementos y partículas virtuales.

Esto puede explicarse por el fenómeno de la dilatación del tiempo que es

Cuando algo se mueve con una velocidad comparable a la velocidad de la luz o igual a la velocidad de la luz, el tiempo que experimenta se acorta

La ecuación se da como:

[matemáticas] T = t / \ sqrt {1-v ^ 2 / c ^ 2} [/ matemáticas]

Donde [math] T [/ math] es el tiempo experimentado por el observador estacionario y [math] t [/ math] es el tiempo experimentado por la partícula en movimiento en este caso fotón

Y si observa un fotón durante 8 horas, es decir

[matemáticas] T = 8 [/ matemáticas]

Y si desea calcular el tiempo experimentado por el fotón, es decir, [matemática] t. [/ Matemática] Por la ecuación ponga [matemática] v = c [/ matemática] a medida que el fotón se mueve con velocidad c. Y encontrará que [math] t [/ math] resulta ser cero para cualquier valor de [math] T [/ math]

Es decir, no importa la distancia que cubra un fotón o el tiempo que viaje en el espacio, será solo un instante para el fotón, ya que nunca existió.

Si el fotón cruza todo el universo, el tiempo que tomará con respecto a nosotros será una cantidad finita, pero para el fotón será un instante o podemos decir que el fotón nunca experimenta el tiempo.

realmente no lo experimentaría, lo experimentaría todo el tiempo en un instante.