¿Todos los fotones tienen la misma masa? Si no, ¿por qué?

Todos los fotones tienen la misma masa en reposo: cero. Pero los fotones nunca están en reposo.

Cada fotón tiene cierta cantidad de energía, y de acuerdo con la relatividad especial, esa energía es equivalente a cierta cantidad de masa. (De ahí proviene E = mc ^ 2). Un fotón se verá afectado gravitacionalmente como si estuviera formado por esta cantidad equivalente de masa.

Lo que determina la cantidad de energía en un fotón es su longitud de onda . La energía de un fotón es inversamente proporcional a su longitud de onda, por lo tanto, cuanto más corta es la longitud de onda, más enérgico es el fotón. La mitad de la longitud de onda significa el doble de energía y, por lo tanto, el doble de la equivalencia de masa.

Por ejemplo, un fotón de luz roja (longitud de onda de 700 nm) tiene una energía de aproximadamente 1,8 eV (electrón-voltios). Un fotón de luz azul (longitud de onda de 450 nm) tiene una energía de aproximadamente 2.76 eV. La longitud de onda de la luz azul es aproximadamente el 66% de la luz roja, por lo que la cantidad de energía en la luz azul es aproximadamente 1,5 veces mayor. Por lo tanto, el equivalente en masa del fotón azul será 1,5 veces más que un fotón rojo.

Algunas muestras de longitudes de onda de todo el espectro electromagnético (en nanómetros):

Rayos gamma: .001
Cerca de ultravioleta: 100
Luz visible: 390 – 700
Infrarrojo térmico: 100 000
Microondas: 10 000 000
Radio / TV: 1 000 000 000

Recuerde, cuanto más corta es la longitud de onda, más energía y, por lo tanto, más equivalencia de masa. En la tabla anterior, puede ver por qué las ondas de radio no pueden dañarlo, ¡pero los rayos gamma sí pueden hacerlo!

Cualquier forma de materia tiene su masa. El fotón no es una excepción. Su masa es de ~ 10 ^ -48 gy el fotón tiene una forma compleja de su estructura. Sin embargo, no estoy de acuerdo con todo lo que está en las fuentes 1 y 2.

Fuentes:

1. https://arxiv.org/pdf/1403.2687.pdf (página 8)

2. “El universo de las fluctuaciones” por BG Sidhard, página 162

Cita: “En este caso, hay un límite superior en la masa del fotón ~ 10 ^ -48g, es decir, menos de una billonésima parte de la masa de un neutrino”.

3. http://arxiv.org/pdf/1509.02890.pdf – imagen del fotón

4. Los fotones pueden unirse: tres fotones se unen para crear una nueva forma de luz

Ahora la pregunta: ¿cómo definir masa? Mi respuesta: cualquier forma de materia consiste en bloques de construcción fundamentales que es una estructura de éter (o pre-materia) que es la misma que la del campo magnético. En pocas palabras: la masa de cualquier objeto físico depende de la cantidad de éter que contenga. Por lo tanto, el peso del mismo objeto (que tiene la misma cantidad de átomos) difiere según el cuerpo celeste que se mida. Significa que el objeto está más o menos densamente lleno de éter. Podría confirmarse pesando un objeto de hierro antes y después de la magnetización. Magnetizado es obviamente más pesado. La masa se debe al movimiento de rotación de la materia y, al mismo tiempo, al movimiento del éter que causa la gravedad.

Todos los fotones tienen masa cero. Tienen impulso, tienen energía y una masa tan efectiva, pero no tienen masa real.

Los fotones no tienen masa.