¿Por qué 300,000 km / s es la velocidad de cada partícula sin masa? Quiero decir, si su masa es cero (Teóricamente hablando) ¿no deberían acelerar infinitamente?

Entonces, hay algunas maneras de abordar esto.

1.) La longitud invariante del impulso de 4 nos da la relación de energía relativista

E ^ 2 = [matemáticas] (mc ^ 2) ^ 2 + (cp) ^ 2 [/ matemáticas]

Establezca m = 0 y la partícula siempre debe estar en el cono de luz.

2.) Puede derivar una relación entre p y E que no implique masa.

p = gamma * mv y E = gamma * mc ^ 2 se combinan para dar

p = Ev / c ^ 2

Establezca m = 0 en la ecuación de (1) y use esta expresión para p. Obtendrás rápidamente

v / c = 1.

3. Pensemos en ello físicamente.

Suponga que una partícula sin masa viaja a una velocidad v menor que c. Su impulso es cero en todos los marcos de referencia porque m = 0. Por lo tanto, su energía también es cero en todos los marcos de referencia, a partir de la ecuación en (1). Hay dos problemas con tales partículas hipotéticas.

(a) No podemos detectarlos incluso si existen. Suponga que una partícula con energía cero y momento cero colisiona elásticamente con otra partícula con algo de energía y momento. La energía debe conservarse, pero la partícula sin masa debe tener energía cero antes y después de la colisión si permanece sin masa. Lo mismo para el impulso. Por lo tanto, la partícula normal no debe ser perturbada por la colisión. Por lo tanto, no hay evidencia de que exista la partícula lenta sin masa.

(b) El otro problema es que no hay barrera para la creación espontánea de estas partículas libres de energía. A cualquier temperatura distinta de cero, se crearán infinitamente muchas de estas partículas de forma gratuita. Eso no es un gran problema ya que no puedes detectarlos de todos modos, pero cualquier cosa que no puedas medir no juega un papel en la física. No agrega ningún valor.

La otra posibilidad, que una partícula sin masa viaja más rápido que la velocidad de la luz, viola el principio de causalidad si dicha partícula puede interactuar con las partículas que conocemos. La emisión de una partícula que viaja más rápido que la velocidad de la luz, su absorción en otro lugar, la readmisión de otra partícula que viaja más rápido que la velocidad de la luz hacia la fuente original implica que la partícula de retorno llegaría antes de que se enviara la primera.

Entonces, en un caso, la idea es inútil y en el otro caso es positivamente perjudicial.

Esta pregunta revela una vez más el hecho de que hay muchas cosas simples que todavía no sabemos sobre la naturaleza. Si el fotón sale de un átomo (en reposo), entonces se acelera a la velocidad de la luz, ¿por qué se detiene allí y no sube más? Y cuánta fuerza se necesita para lograr tal aceleración en poco tiempo. No es bueno decir que el fotón no tiene masa … tiene energía y la energía tiene una masa como la que se le da en todos los lugares que le interesa leer (masa y energía gravitan, dice el dicho) … esa masa puede ser mucho más que la de un electron .. esta es una condición para la producción de pares, por ejemplo. (podemos tener 100 TeV para rayos gamma energéticos y solo .511 MeV para un electrón). Estos son, por supuesto, solo algunos de los problemas asociados con la idea del fotón. Hay muchos otros que di en respuestas anteriores.

Para ser mejores que nuestros padres físicos (que dijeron que el fuego sube y nosotros los humanos caemos, ¡porque esa es la posición natural donde deberían estar!) Decimos que realmente no lo sabemos. La respuesta lógica más cercana que conozco es de alguien que se lo dijo a Einstein en ese momento para hacer las cosas lógicas. Desafortunadamente, perdí la referencia y no puedo encontrarla nuevamente. De todos modos, sugiere (mi interpretación) que hay una sola velocidad en el universo y que es constante ‘todo el tiempo’ y es la velocidad de la luz … es una característica del espacio vacío, cuyo valor proviene de nuestro opciones arbitrarias de unidades y se pueden hacer una (como sucede a menudo en algunos artículos de física). Las partículas que se mueven en c pueden ‘atraparse’ entre sí para formar un ‘doblete’ que tiene un centro de movimiento de masa de ‘cero’ … así que ahora tiene dos velocidades, cero y c. Entonces, si el doblete absorbe más partículas que se mueven en c, ganará velocidad, masa e impulso. La velocidad no excederá c (según las simples reglas de impulso), pero la masa / energía y el impulso aumentarán indefinidamente. con todas las observaciones

Cuando un doblete se desintegra, tienes dos partículas volando en c en dos direcciones opuestas (lo cual se observa) y también tienes E = 2 * .5 c ^ 2 = mc ^ 2, donde m es el número total de tales dobletes- cada uno hecho de dos partículas que se mueven en c. Esta imagen también hace posible imaginar un origen para el espín y el momento magnético para partículas elementales.

Esta idea a pesar de ser diferente, y algunos podrían decir simplista, no es realmente diferente de la idea moderna de que tienes un campo que se propaga en c todo el tiempo y que las partículas son singularidades en este campo … que se forman y desaparecen todo el tiempo.

Ante todo. La velocidad de la luz es 2.99999987 — X10 ^ 8m / seg = ~ 3X10 ^ 8m / seg, se mide experimentalmente. Esta velocidad es una constante universal, significa que no acelera. Cuando dice que la masa es cero, significa que la masa en reposo es cero. Esto significa que la luz nunca ha estado en reposo en ningún momento. Es la energía en tránsito con esta velocidad en vacío, vacío cuántico. La luz es la primera creación en el momento de la creación del universo, donde la primera era de la creación era la era de la radiación. Entonces, la luz nunca ha estado en reposo, viajando con una velocidad constante uniforme en el vacío.

Su confusión en cuanto a la velocidad de la luz. La luz permanece c en cada cuadro, independientemente de la velocidad porque los dispositivos utilizados para medirla cambian proporcionalmente a la energía agregada. Los mismos tiempos y distancias no se miden en cuadros que no viajan a la misma velocidad uno con respecto al otro. Es por eso que todo es relativo a su marco de referencia.

El tiempo es como la energía cinética. En un marco de balas, lee energía cinética cero y velocidad cero. Al mismo tiempo, de acuerdo con nuestros dispositivos de medición, tiene una velocidad y una energía cinética. Nuestros relojes no están cambiando proporcionalmente a la energía agregada en el marco de las balas. En el marco de las viñetas, los puntos cero se restablecen constantemente para que siempre lea la velocidad cero y la energía cinética cero. Al igual que en nuestro marco, leemos velocidad cero y energía cinética cero para nosotros.

No existe un reloj que se mueva hacia atrás o una bala con energía cinética negativa. Dado que la energía cinética se gana o se pierde con la aceleración, entonces la bala, aunque lee cero energía cinética en su marco, debe, cuando se ralentiza para que coincida con nuestro marco, leer una energía cinética negativa. No lo hace porque a medida que pierde energía, su punto cero se restablece constantemente proporcionalmente a la cantidad de energía perdida o ganada.

Independientemente de cuál sea su velocidad real en el espacio, siempre leerá c para luz porque es una medida proporcional basada en la energía obtenida bajo la aceleración. Simplemente no mide el mismo tiempo transcurrido o la distancia que midió a una velocidad menor. Sus cero puntos se restablecen constantemente.

Nunca puede detectar cambios en sus propios dispositivos de medición, sino solo en aquellos que no comparten su marco de referencia y velocidad. Nunca puede alcanzar la velocidad de c utilizando sus propios dispositivos de medición, porque siempre se leerán tan estacionarios como el punto cero se restablece para su nivel de energía actual.

Está tratando de imaginar medir la luz con las mismas distancias y tiempos en un cuadro que viaja a una velocidad más rápida. Esto simplemente no es el caso. Mides todos los nuevos tiempos y distancias proporcionalmente a la energía obtenida mientras estás bajo aceleración. La luz nunca será otra cosa que c, porque sin importar su velocidad, medirá una medida proporcional, de modo que se calculará a c independientemente.

“Si su masa es cero, ¿no deberían acelerar infinitamente?”

No, de hecho no se aceleran en absoluto . Cuando se crea un fotón, se crea “en marcha” a la velocidad c , no comienza en reposo y luego se acelera hasta c .

Las relaciones que componen la mecánica newtoniana son para objetos clásicos, es decir, cosas relativamente lentas y pesadas. Un fotón simplemente no es un objeto clásico, y esas fórmulas no se aplican. Eso es todo, y preguntar por qué es como preguntar por qué el precio de las piñas no se aplica a una fruta de kiwi, la respuesta es “porque no es una piña”.

Si escucha “Un fotón no es un objeto clásico” y piensa “está bien, entonces un fotón es un fotón es como un objeto clásico , excepto que tiene masa cero (¿cómo?) Y siempre va a la velocidad c (¿por qué? ), etc. ” entonces ya estás yendo por el camino de la confusión :-). Es mejor aprender lo que hace un fotón y pensar qué es en términos de lo que hace. (Lo mismo ocurre con todas las otras partículas, en realidad).

No estoy diciendo que no preguntes por qué o cómo, porque el objetivo de la ciencia es preguntar esas cosas, pero estoy diciendo que cuando se trata, por ejemplo, de un fotón, espera encontrar las respuestas en lo que significa ser un fotón. , no en mecánica clásica y especialmente en sentido común :-).

Así es el universo, lo que observamos. Si una partícula sin masa siempre se mueve a la velocidad de la luz, de hecho, nunca se acelera. No conozco ninguna teoría que justifique el número exacto.