¿Cómo no se acelera un fotón a la velocidad de la luz, sino que adquiere la velocidad de la luz cuando aparece?

Porque el cambio en la velocidad es un fenómeno emergente que existe en nuestra interpretación pero que no existe físicamente. Lo que llamamos “objetos con masa” no son más que grupos de partículas sin masa. Si podemos decir que solo existen estas partículas, y todo lo más grande es solo un nombre arbitrario que los humanos han asignado, entonces podemos decir que todo se mueve a la velocidad de la luz. Nada se ralentiza ni acelera.

Para partículas sin masa como los fotones, la velocidad de la luz no es solo la velocidad más rápida, sino también la velocidad más lenta. Si fueras un fotón, considerarías esto muy lento, avanzando a una unidad de distancia por unidad de tiempo.

La aceleración (cambio en la velocidad) es un fenómeno de objetos con masa, y es incoherente hablar sobre cambiar la velocidad de las partículas sin masa. Para las partículas sin masa, la velocidad es una ilusión y no existe. Lo que realmente existe es una relación entre el espacio y el tiempo.

Otro punto a tener en cuenta es que, en la escala cuántica, todo es más caótico de lo que parece en el mundo macroscópico. Un objeto que parece estacionario está hecho de innumerables partículas que se mueven en todas las direcciones a la velocidad de la luz (la única velocidad). Estos efectos de escala cuántica se cancelan, por lo que en la macroescala todo parece tranquilo y ordenado.

Los objetos con masa están hechos de partículas sin masa individualmente. La velocidad de una masa de partículas es la velocidad resultante promedio de las partículas sin masa individuales que intentan viajar en varias direcciones a la velocidad de la luz. No puede cambiar la velocidad de las partículas, pero puede alinear sus direcciones. Acelerar un objeto con masa es cambiar la proporción de partículas que viajan en la dirección resultante. Cuando la proporción alineada es baja, la probabilidad de que una fuerza aplicada encuentre una partícula no alineada es alta, pero cuando la proporción de partículas ya alineadas es alta, la probabilidad de encontrar una partícula no alineada es baja. Es por eso que se necesita cada vez más energía para acelerar un objeto a medida que se acerca a la velocidad de la luz. Una vez que todas las partículas estén alineadas, el objeto se moverá a la velocidad de la luz, y no es posible acelerar más.

Entonces, para responder a su pregunta, la aceleración es en realidad un cambio de dirección, no un cambio de velocidad, y todo siempre se mueve a la velocidad de la luz.

Para abordar esto, es más conveniente pensar en la luz como una onda en lugar de una partícula clásica (ya que un fotón no tiene masa). Para un experimento mental, piense en una ola que se propaga en un estanque cuando se arroja una piedra. Las ondas se propagan pero no se aceleran, permanecen a una velocidad constante desde el punto de propagación hasta el punto de disipación siguiendo la ley del cuadrado inverso.

Clásicamente, la “aceleración” es algo que le sucede a una masa cuando una fuerza actúa sobre ella. Los fotones son “partículas” sin masa. Representan una interacción entre partículas de materia, como los otros bosones medidores que median las fuerzas intraatómicas fuertes y débiles. Son, en cierto sentido, la fuerza misma.

Como tal, no se comportan como una partícula puntual masiva en el espacio-tiempo. Esas partículas se mueven a través del espacio-tiempo debido a las interacciones mediadas por los bosones medidores, incluidos los fotones, pero también los bosones W y Z.

Un fotón no es una pelota. Una mejor analogía es esta: un fotón es una onda electromagnética, una ondulación o propagación de la distorsión en el espacio-tiempo. Cuando una partícula cargada se acelera, genera una onda electromagnética. La “velocidad” de la onda refleja la naturaleza de la estructura del espacio-tiempo. Nada se “acelera”; no hay nada que “acelerar”.

Haces una buena pregunta aquí. La luz que se usa para medir su propia velocidad es básicamente una noción irracional.

Las teorías generalmente aceptadas tienen conflictos que parecen una paradoja. Tal como la velocidad constante de la luz acelerada por la atracción a la masa. Si un fotón viaja a una velocidad constante y se acelera por la atracción gravitacional, entonces la velocidad resultante no sería constante. Esto se debe al fracaso de las predicciones de teorías que surgen como paradoja.

Si algún día llega a una teoría racional para explicar su pregunta, es probable que se le otorgue un Premio Nobel.

La emisión de radiación tiene lugar cuando el electrón que está girando se acelera debido al cambio en el cambio preconcebido en la velocidad de rotación angular. Por lo tanto, debe tener lugar en un intervalo de tiempo finito.

Visión de alguna manera intuitiva (no muy científica): tiene masa cero, por lo que puede acelerar en tiempo cero. Las respuestas más profundas ya están disponibles de Amber, Tom y Greg.

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