Por la relatividad de Einstein, una partícula sin masa debe viajar a la velocidad de la luz. Hasta donde sabemos, solo los fotones viajan a la velocidad de la luz. (Los gravitones también viajan a la velocidad de la luz, pero no sabemos si existen).
Además, usando las [matemáticas] de Einstein E = mc ^ 2 [/ matemáticas], sabemos que la masa es equivalente a la energía.
Por lo tanto, en lugar de preguntar por masa y energía por separado, podemos hacer la pregunta equivalente: ¿hay algo sin ninguna forma de energía?
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La mecánica cuántica dice que esto es imposible. El estado de energía más bajo para cualquier partícula (suponiendo que la teoría del campo cuántico sea correcta) debe ser el estado fundamental del oscilador armónico, que es [matemática] \ frac {1} {2} \ hbar \ omega [/ matemática].
¿Qué tal, digamos, espacio? El espacio en sí consiste en fluctuaciones cuánticas, lo que significa que las partículas entran y salen del espacio todo el tiempo. No es nada tranquilo, mucho menos “sin masa” o “sin energía”.
Es decir, si bajamos a las escalas más pequeñas, todavía vemos energía en todas partes. En lugar de eso, tratemos de ver qué es lo más cerca que podemos llegar a un estado sin energía, que no sea simplemente estar “en el espacio”.
Podemos intentar enfriar una partícula hasta casi cero absoluto, pero esto produciría energías en el rango de megaelectronvoltios (para un electrón), que corresponden a rayos gamma de alta energía, que es bastante energía para un fotón.
Por otro lado, otra forma podría ser producir fotones con longitudes de onda largas: ondas electromagnéticas (ELF) de frecuencia extremadamente baja [1]. Estos son producidos naturalmente por los rayos en la Tierra, en realidad. Supongo que esto es lo más cerca que podemos llegar a un estado sin energía, aparte de estar en el espacio.
[1] Frecuencia extremadamente baja
