Relatividad especial: si los fotones no experimentan tiempo y ven sus viajes como instantáneos, ¿por qué experimentamos un retraso entre la emisión y la recepción del fotón?

Hasta que deje ir ciertos significados aparentes, seguirá siendo un misterio.
No está permitido traducir su punto de vista a un punto de vista de velocidad de la luz , porque un punto de vista lleva masa e información. Entonces no hay uno . No hay perspectiva o marco de referencia a la velocidad de la luz. Puede probarlo fácilmente intentando transformar su marco utilizando el mapeo de Lorentz. Cualquier cosa dividida por cero simplemente explota.
Así que fingir que puedes imaginar cómo es moverse con luz en el espacio libre no tiene sentido. Esta es la pregunta que el joven Einstein reflexionó, y la falta de una respuesta le hizo darse cuenta eventualmente (estaba en un tren en ese momento) que la falta de una perspectiva física para aplicar, en realidad era un problema conceptual . La forma en que piensas al respecto. Entonces cambiamos la forma en que pensamos sobre el universo. La materia no puede alcanzar la luz en el espacio libre, no debido a cierta resistencia, sino porque el camino es asintótico y conduce al infinito.
Por cierto, ¿cómo afirmas ser un físico y, sin embargo, haces suposiciones tan poco físicas?

Dilatación del tiempo. Toda la energía se propaga en c, la pregunta es solo cuánto movimiento es interno a un sistema (es decir, en qué medida la energía del sistema se mueve con respecto a sí misma, creando la experiencia del paso del tiempo) y cuánto es externa (se mueve con relación a el entorno, creando la experiencia de moverse por el espacio).

Los fotones se propagan a través del espacio en c, y así no experimentan tiempo. Sin embargo, c es una velocidad finita desde cualquier otra perspectiva, por lo que experimentamos el tiempo a medida que la luz viaja entre dos puntos.

Surgido de los comentarios, para cualquiera que quiera una explicación más clara de lo que quiero decir cuando digo “en qué medida la energía del sistema se mueve en relación con sí misma, creando la experiencia del paso del tiempo”:
El ejemplo estándar para la relatividad elimina todo lo que no es necesario para transmitir la idea: el reloj de luz. Todo lo que es, es un fotón que rebota hacia arriba y hacia abajo entre dos placas. Cada vez que golpea el plato superior, eso es un tic del reloj. Por ahora vamos a ignorar algunos de los matices de cómo el fotón realmente interactuaría con las placas, así como algunas otras cosas, en aras de centrarse en el tiempo y la dilatación de la misma.

La energía del sistema (el reloj de luz) se encuentra en el fotón y las placas. A medida que el fotón rebota, se mueve en relación con las placas. Ese movimiento relativo es lo que le permite marcar el reloj; sin él, no hay sentido del tiempo.

Ahora imagine que el reloj comienza a avanzar, paralelo a las placas. El fotón continúa golpeando el punto muerto de las placas, pero para hacerlo ahora debe viajar en diagonal para mantenerse al día con las placas en movimiento. Como solo se mueve a una velocidad, y la distancia que recorre ahora es mayor, funciona con menos frecuencia. El sentido del tiempo se ha ralentizado, eso es dilatación.

Cuando el reloj de luz llega a c, el fotón no tiene velocidad de sobra para subir y bajar; para mantenerse centrado, tiene que moverse en paralelo a las placas. El sentido del tiempo se ha detenido, precisamente cuando el fotón ha dejado de moverse en relación con las placas.

Los fotones ciertamente experimentan tiempo, como testigos del desplazamiento al rojo cosmológico progresivo 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.

La respuesta está en el cuerpo de la pregunta.

El período de tiempo entre eventos y la distancia entre eventos no son declaraciones absolutas sobre la realidad / el universo.
Son declaraciones dependientes del marco.

Ese es un aspecto fundamental de la teoría. Realmente no puedes explicarlo en términos de algo diferente.

Lo que es una declaración absoluta (una invariante) en el espacio-tiempo plano (Minkowski) es la expresión t ^ 2-x ^ 2-y ^ 2-z ^ 2. (Donde cada variable describe la diferencia respectiva entre 2 eventos).
Todos los observadores en marcos de referencia inerciales estarían de acuerdo con esa cantidad.

¡Por la relatividad! El hecho de que el fotón no experimente tiempo no significa que nosotros, los observadores de dicho fotón, ¡no experimentemos tiempo! De hecho, el tiempo se ralentiza a medida que [matemática] \ sqrt {\ frac {1} {1- \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} [/ matemática] donde v es la velocidad de un objeto y c es la velocidad de ligero. Ves que la luz misma se ralentiza en el infinito …

Primero, no sabemos si una partícula fundamental experimenta “no hay tiempo” experimentalmente. Y la respuesta simple para su pregunta es que es la “partícula” que no experimenta el tiempo. Eres tú quien siente el tiempo, por lo tanto, “toma” tiempo.

Si viajaras junto con el fotón, no experimentarías un retraso. Pero como está observando desde un marco inercial diferente, tiene un reloj diferente. Por lo tanto, el tiempo entre emisión y recepción puede ser de cualquier valor, dependiendo de su propio movimiento.

“si los fotones no experimentan el tiempo” es una declaración de física sin sentido. Nadie puede saber si una partícula fundamental estable experimenta un tiempo, al menos no puedo imaginar un experimento haciéndolo. Entonces, la pregunta del consejo es, en mi opinión, mal planteada. Los fotones viajan a la velocidad de la luz entre dos puntos espaciales, ya que la ecuación de maxwell se mantiene dentro de la relatividad.

La dilatación del tiempo y la contracción de la longitud, siendo las bases científicas para una respuesta a esto, en realidad no tienen fundamento ni están mal. Para un repudio de estas falacias, consulte; http://gsjournal.net/Science-Jou …

Porque el tiempo es relativo. Ese es el resultado fundamental de la relatividad especial. Al hacer la pregunta, parece ignorar este hecho y parece asumir que el tiempo es uniforme tanto para el fotón como para usted.

El reloj del fotón se detiene porque viaja a la velocidad de la luz. No viaja a esa velocidad y su reloj continúa funcionando. La velocidad de la luz es finita, y cualquier reloj en marcha detectará un retraso, solo el suyo.

Porque la velocidad aún es finita. Un objeto que viaja más lento que c medirá la misma velocidad de la luz sin importar qué tan rápido vaya, por lo que el retraso está presente. La luz del sol tarda 8 minutos en llegar a la tierra. La luz de Proxima Centauri tarda 4.2 años en llegar a la Tierra.

Todo tiene que ver con marcos de referencia. En relatividad, siempre debe especificar en qué marco de referencia está haciendo una pregunta. En el marco de referencia de un fotón, nunca pasa el tiempo. En nuestro marco de referencia, el tiempo pasa y un fotón tarda en moverse por el espacio.

Debido a que no nos estamos moviendo a la velocidad de la luz, a diferencia del fotón, tenemos diferentes marcos de referencia y, por lo tanto, podemos “experimentar” el tiempo de manera diferente.