Si una partícula casi sin masa viaja a una velocidad cercana a la de la luz y luego se descompone en radiación electromagnética, ¿qué propiedad del objeto cambia que permite o exige que luego viaje a la velocidad de la luz?

Una sola partícula con una pequeña masa que viaja a casi la velocidad de la luz NO PUEDE descomponerse en un solo fotón de radiación electromagnética. Para conservar tanto la energía como el impulso, necesitaría descomponerse en un fotón más al menos otra partícula. La razón es que para la partícula original tendríamos
[matemáticas] E ^ 2 = m ^ 2 + p ^ 2 [/ matemáticas]
(en unidades donde la velocidad de la luz, c = 1) Aquí E es la energía de la partícula, m es la masa de la partícula y p es el momento de la partícula. Si esta partícula se descompone en un solo fotón, la energía y el impulso del fotón estarían dados por
[matemáticas] E = p [/ matemáticas]
No hay forma de que estas dos ecuaciones puedan resolverse a menos que la partícula original no tenga masa (m = 0).

Por lo tanto, creo que la premisa fundamental de su pregunta es imposible, por lo que no hay respuesta a su pregunta.

Si permite que la partícula se descomponga en dos partículas, como dos fotones, no hay problema y la respuesta a su pregunta es que la propiedad fundamental que cambia es que ahora hay dos partículas en lugar de una. Por ejemplo, el mesón [math] \ pi ^ 0 [/ math] se descompone fácilmente en dos fotones casi todo el tiempo.

Esto parece una pregunta filosófica más que científica. No es un problema en absoluto suponer que las propiedades de la partícula no “cambian” y, en cambio, la partícula deja de existir y se crea una nueva partícula. Sé que esta no es la forma en que generalmente pensamos en las caries, con los diagramas de Feynman que muestran bosones emitidos por fermiones y demás, pero realmente no hay diferencia porque las partículas no llevan etiquetas de identificación que le permitan concluir que la partícula en el El final del evento es realmente el “mismo” que el del principio.

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