Bueno, según nuestra comprensión actual de la relatividad especial, esta no es la mejor manera de expresarlo; más bien, preguntaría, ¿cuál es la implicación del hecho de que los fotones están asociados con cero tiempo propio?
Aquí hay una: si fuera posible que un fotón tuviera un marco espacio-temporal, entonces en ese marco “observaría” que su propia duración de existencia en el espacio-tiempo sería exactamente cero.
Esto se debe a que los eventos de su existencia (emisión) y su extinción (absorción) se encuentran en un marco hipotético separado por un intervalo de tiempo cero; coincidirían en el tiempo.
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Por desgracia, si realmente asumes que es posible que un fotón tenga un marco espacio-temporal, entonces también te encuentras con una contradicción con la relatividad especial. Esto se deduce inmediatamente de la invariancia de la velocidad de la luz: suponer que es posible que un fotón tenga dicho marco implica que es posible que los observadores del espacio-tiempo se transformen en él, y por lo tanto, es posible que la invariancia de la velocidad de la luz ser violado por esos observadores. Entonces ya no es invariante.
Pero profundicemos un poco más: ¿Qué es un “marco”? Es solo un sistema de coordenadas espacio-temporal con el origen elegido para coincidir con alguna ubicación conveniente en el espacio y el tiempo, como la ubicación de un cuerpo. Por lo tanto, el requisito de que los fotones no se puedan asociar con marcos de descanso significa que no se pueden asociar con dicho sistema de coordenadas espacio-temporal. Eso es en parte por lo que personalmente prefiero decir que los fotones no pueden asociarse con marcos de descanso espacio-temporales .
Ahora observe lo extraño que es esto: aquí tiene una entidad que claramente “existe” porque produce efectos observables (los fotones producen muchos efectos observables, incluido un efecto clave requerido para su capacidad de leer este texto), pero de alguna manera es imposible en principio para fijar el origen de un sistema de coordenadas espacio-temporal.
¿Cómo es eso lógicamente posible? (Ciertamente, no tenemos ninguna dificultad en principio para determinar el origen de un sistema de coordenadas espacio-temporal en, por ejemplo, electrones que viajan al 99.9999% de la velocidad de la luz).
Hay dos formas de abordar esta pregunta:
1. Ignóralo
2. Exploralo.
El enfoque que está en el espíritu de la ciencia es claramente 2.
El enfoque real adoptado por la comunidad científica en los últimos 110 años es claramente 1.
¿Porqué es eso?
No estoy seguro, pero aquí hay algunas explicaciones de candidatos que puedo imaginar o que me han dado, junto con una respuesta a cada uno:
1. “El problema es demasiado difícil”.
Sí, es un enfoque tradicional para a veces “resolver” un problema pretendiendo que no existe
2. “Esto es solo filosofía” (Respuesta real que me dio un experto superior en relatividad)
Pero lo siguiente ciertamente parece una pregunta física directa: ¿Por qué es imposible asociar el origen de un sistema de coordenadas espacio-temporal a un objeto que viaja en v = c?
3. “El problema es la física, pero no es la física” grave “(lo que sea que eso signifique).
En cierto sentido, la relatividad especial se encuentra en la base de la física, y este problema se encuentra claramente en la base de la relatividad especial. ¿Podría ser realmente el caso de que un problema en la base de la base de la física involucra física no seria (lo que sea que eso signifique)?
4. “La respuesta a esta pregunta no importará”
Ah, pero el espíritu de la investigación científica no es comprometerse con un resultado particular de una investigación que aún no se ha emprendido.
5. “No hay fondos para este tipo de investigación”.
¿Quizás pueda llevarse a cabo como parte de un programa de investigación de un alcance más amplio, de modo que esta sea solo una de las muchas preguntas a investigar? ¿Qué pasó con la simple curiosidad pasada de moda?
6. “Esta es una idea loca” (Respuesta real que me dio otro experto en relatividad)
Bueno, ¿tal vez es lo suficientemente loco como para funcionar (es decir: conducir a una comprensión más profunda)?
7. “La investigación sobre esta cuestión no será publicable en ninguna revista acreditada”
Primero, esta es una declaración de creencia, ya que no ha sido probada, y la calidad de dicha investigación y la importancia de los resultados obtenidos son obviamente variables importantes aquí. En segundo lugar, incluso si no se publica, todavía hay arxiv.
8. “No tengo tiempo para esto”
¿No tiene tiempo para reconocer que hay algo en la base de la relatividad especial que aún no entendemos?
9. “Si investigo sobre esto, podría ser ridiculizado / incurrir en sanciones profesionales”
Sí, la forma segura de evitar esto es esperar hasta que un físico de renombre haga una buena reputación para hacer ese tipo de investigación y luego intervenir, siguiendo así la última moda.
10. “Incluso si quisiera trabajar en ello, ni siquiera sabría por dónde empezar”
¿Qué tal comenzar con un reconocimiento de que hay un problema?
Bien puede ser que la razón real de por qué este problema ha sido ignorado universalmente hasta ahora es una combinación de estos, o ninguno de ellos, pero esta lista deja en claro cuál es mi postura al respecto. Algunos trabajos que he hecho sobre esta pregunta se pueden encontrar aquí y aquí.
Mi comprensión actual ha ido más allá de lo que está escrito en estos documentos y estoy en el proceso de intentar construir una base matemática sólida para la explicación que creo subyace en la imposibilidad de asignar marcos de descanso espacio-temporales a los fotones.
Mientras tanto, siento que aquellos que están tratando agresivamente de fingir que no hay una protuberancia debajo de la alfombra podrían necesitar un poco más de capacitación sobre de qué se trata la ciencia.
