Si la luz viaja a una velocidad constante, ¿de dónde saca tanta energía para viajar continuamente?

Buena pregunta.
La física nos dice que el movimiento constante es un estado, no una acción continua. Por lo tanto, no hay intercambio de energía postulado.

Un físico me dijo una vez que un enfoque más intuitivo para esto es pensar en la masa al revés.

Los fotones tienen menos masa y, por lo tanto, tienen que moverse a la velocidad de la luz. Tener masa permite que las cosas se desaceleren y puedan interactuar más profundamente con su entorno.

Si eres más inclinado lingüísticamente, podrías considerar pensar en los fotones como verbos y en la materia como sustantivos … pero estoy divagando …

Entonces, en realidad, necesitamos energía (o masa) para no poder movernos a la velocidad de la luz. Moverse a la velocidad de la luz es, en última instancia, el superlativo de lo aburrido: los fotones, desde su punto de vista, están instantáneamente en su destino. Pero en lugar de toda la interacción de alegría en la que participan las partículas regulares, simplemente se absorben y dejan de existir.

Pero esto realmente no responde el corazón de la pregunta, ¿verdad? Obviamente, el movimiento libre no parece muy intuitivo. ¿Cómo puede algo cambiar de posición en el espacio sin tener que pagar por ello?

Una forma de verlo es que las cosas solo están pagando por cambios en su marco de referencia. Mientras su disposición a otras cosas no cambie, no necesitan intercambiar energía.

Por ejemplo, está sentado en un tren (en un mundo perfecto parecido a un laboratorio) y se mueve a una velocidad constante hacia una estación de tren. Su marco de referencia no cambia: sabe exactamente cuándo llegará y por qué parte del país viajará.

Entonces el tren se ralentiza inesperadamente. Las cosas cambiaron profundamente. No llegarás a tiempo. El tren ahora podría tener que pasar a otros trenes, que se movían en un horario ligeramente diferente. Es un desastre.
Cada vez que ocurre un “recálculo” de este tipo, debe intercambiar energía entre sistemas.

Pero mientras todo esté funcionando según el plan, no se requiere intercambio de energía. En esa historia, los fotones serían la encarnación de “todo va según lo programado”.

Para ser menos exhaustivo: de alguna manera nuestro universo decidió que cambiar tu posición en el espacio es gratis. La interacción no lo es. Esto también resulta ser un enfoque muy racional para la simulación computacional.

¿Qué detendría un fotón viajando? Estamos acostumbrados, a nuestra escala gigantesca, a que las cosas se desaceleren porque interactúan con otras cosas. Las partículas rozan las partículas, se transfiere energía y la cosa se ralentiza. Pero los fotones no interactúan con las partículas. O más bien, la única forma en que interactúan con ellos para ser absorbidos. O están absortos o continúan intactos.

Otra forma de decirlo es decir que las ecuaciones de Maxwell lo dicen. La única forma en que puede existir un fotón es viajando a la velocidad de la luz: si no está haciendo eso, no es un fotón. Puede perder energía al escapar de un pozo gravitacional o al ser estirado por el universo. Pero todavía viaja a la velocidad de la luz, porque Maxwell lo dijo.

Cuando un objeto interactúa con otro objeto o materia, se ralentiza.
Este hecho lo sabes por tu experiencia cotidiana.

Su pregunta es que lo mismo probablemente debería ser con un fotón, él necesita una energía para continuar moviéndose y no detenerse, ¿usted dice por qué un balón de fútbol es diferente al fotón?

Bueno, el fotón se ralentiza

¿Qué sucede cuando un fotón atraviesa un asunto?

El fotón viaja a la velocidad de la luz entre los átomos, pero su “velocidad general medida” se ralentiza.
El fotón es absorbido por los átomos de la materia y luego reemitido para que su velocidad promedio disminuya, es como correr y detenerse una y otra vez.
ver:
Densidad óptica y velocidad de la luz

Ok, entonces, después de entender que un fotón se ralentiza en la materia, pero de una manera diferente que un balón de fútbol, ​​¿qué pasa con su energía?

La energía del fotón depende solo de su frecuencia y nada más.

Para resumir :

Los balones de fútbol se ralentizan cuando interactúan con la materia de la misma manera para un fotón, pero lo están haciendo de una manera diferente (no estoy seguro acerca de detener pero se ralentiza).

La energía del fotón depende solo de su frecuencia , esto es un hecho, y así es como funciona la naturaleza.

La energía se define como el valor gastado durante la aceleración, no el movimiento constante.
La tendencia de un objeto a permanecer en constante movimiento no se llama energía, se llama inercia.

Sin embargo, como aspecto importante, debemos tener cuidado con esa palabra, ya que también se usa para describir la tendencia de un átomo a compartir el impulso que recibe con los otros átomos a los que está vinculado (por lo tanto, la aceleración recibida por un objeto se divide en toda su masa inercial). También se usa en un tercer sentido para describir el fenómeno donde la aceleración que recibe un objeto se vuelve desproporcionada a la aceleración de entrada a velocidades relativistas.

Por lo tanto, no es la energía la que mantiene la luz en movimiento (aumenta la distancia a medida que transcurre el tiempo), es la inercia en el primer sentido.
Esto puede entenderse al darse cuenta de que el tiempo y la distancia no son fenómenos separados sino cantidades inextricablemente proporcionales, al igual que lo son la masa y la energía.

Los fotones no tienen masa. Pero una vez que alcanzan la velocidad cósmica c, tienen masa. Y así dejan de acelerarse y viajan a velocidad constante.

Pregunta: Si de alguna manera podemos bombear energía a esos fotones, ¿pueden viajar a mayor velocidad?
Respuesta: No, solo aumentan su frecuencia, ya que la energía por unidad de volumen ha aumentado. ¿Por qué no se aceleran más? Porque bueno, no lo sé, pero supongo que es porque una vez que los fotones obtienen masa, obtienen atracción gravitacional. Más energía, más masa. La atracción que existía antes estaba equilibrada por la distancia que mantenían y, por lo tanto, se acercan entre sí para equilibrarse nuevamente. Quizás una explicación tonta, pero bueno, no soy un físico.

Una vista alternativa; Todo el espacio, fuera de las partículas de materia 3D básicas, está lleno de un medio universal que lo abarca todo, estructurado por cuantos de materia. Los fotones son corpúsculos de radiación. El medio universal crea núcleos tridimensionales de fotones a partir de cuantos libres de materia en él. Para mantener la estabilidad del núcleo de materia 3D del fotón y el medio universal, es imperativo que el medio universal mueva el núcleo de materia 3D del fotón a la velocidad lineal más alta posible (por lo tanto, constante), sin descomponerse. Esta entidad se convierte en un fotón estable solo cuando se mueve a una velocidad lineal de la luz y gira a una velocidad proporcional a su contenido de materia 3D. Ver: http://vixra.org/abs/1312.0130

Los electrones giran alrededor del núcleo de formas infinitas. ¿De dónde obtiene energía?

La misma analogía se puede aplicar aquí. Bueno, todavía no sabemos si la luz es una partícula o una onda natural. Entonces, la comprensión general está evolucionando. La luz viaja a través del vacío, entonces ciertamente no hay casi nada por lo que la luz se obstruya.

Probablemente puedo decir desde el campo de fotones. Ya sabes, cada partícula es una excitación de un campo correspondiente, al menos según la teoría del campo cuántico. Por lo tanto, un campo continuo que tiene una energía continua puede crear partículas discretas y continuarán hasta que alguien lo absorba, o los medios cambien o cosas así. Como fricción = venir en reposo.

Esto es lo que hace la energía: agitar a través del espacio como un fotón o agitar a través del tiempo como materia (función de onda cuántica). Piense en una ola oceánica, excepto que sin la pérdida de energía, simplemente continúa.

Recuerde la primera ley de Newton: un cuerpo en movimiento continúa a velocidad constante a menos que actúe una fuerza externa. No requiere energía adicional para un objeto, cualquier objeto, para hacer esto.

La luz está compuesta de fotones y los fotones no tienen masa, por lo que pueden acelerar a la velocidad más alta posible en el universo, que se llama el límite de velocidad cósmica.
En caso de que pueda hacer una partícula con masa negativa, es muy posible que supere la velocidad de la luz.
El punto es que la masa negativa no es posible, la masa más pequeña que podemos obtener es cero unidades. El fotón no tiene masa (0 unidades), por lo que puede alcanzar esa velocidad.

Esta es una buena pregunta de manera perversa: ¿qué sucede cuando la luz no puede enrojecerse más? ¿Simplemente continúa o se convierte en los fotones del espacio intergaláctico, alternativamente dentro y fuera, solo para ser absorbido en un vacío infinito?

En realidad, el fotón pierde su energía mientras viaja, pero la pérdida es pequeña y se representa en la disminución de la frecuencia, cuando se consideran distancias muy grandes debido al desplazamiento hacia el rojo / expansión del espacio.

Como la energía emitida por los objetos está en forma de luz, usa esa misma energía para mantenerse en movimiento a esa velocidad y cuando pierde la energía, se convierte en otra forma.

No “recibe” energía. Es energía. Las cosas y los procesos que observamos en el universo son el resultado de la transformación de la energía en materia, o de vuelta en energía.

La luz no recibe energía de ningún lado, en sí misma es una forma de energía como el calor o el sonido.

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