¿Es la velocidad de la luz una propiedad de todas las partículas sin masa o solo de fotones?

La siguiente tabla práctica resume el modelo estándar de física de partículas. Los fotones y los gluones no tienen masa. Los gravitones (suponiendo que existan) probablemente también lo sean. La pregunta más fundamental es si “viajan” en absoluto.


La teoría del campo cuántico describe todas las partículas como epifenómenos de sus campos subyacentes. Todas las excitaciones (ondas) en los campos cuánticos se propagan a la velocidad de la luz. Entonces, para fines prácticos, las “partículas” sin masa también lo hacen. Todos suponen que los fotones viajan a la velocidad de la luz, pero eso lleva a todo tipo de confusión sobre cómo puede ser así. Cuando las ondas interactúan, pueden intercambiar energía en múltiplos enteros. Para los campos electromagnéticos, la unidad de intercambio es el fotón.

Un detector puede medir (encontrar) un fotón en un lugar particular (con cierta probabilidad, lo que permite el principio de incertidumbre), pero es discutible si los fotones tienen alguna existencia física fuera de la interacción real entre los campos. QFT no lo requiere y renunciar a la idea de que los fotones son “pequeñas balas de luz” elimina las paradojas como la dualidad onda-partícula.

Todas las partículas con masa REST cero se mueven a la velocidad de la luz en el vacío (es decir, c) de acuerdo con la relatividad especial. Sin embargo, la única partícula que los experimentos han demostrado hasta ahora tener una masa REST cero son los fotones.

Existe la teoría de que hay una partícula conocida como gravitón que también tiene masa en reposo cero. Sin embargo, hasta el momento ningún experimento ha demostrado que existan gravitaciones.

Si existen gravitones, y tienen masa en reposo cero, entonces ellos también se moverían a la velocidad de la luz en el vacío. Entonces ‘c’ podría llamarse la velocidad de los gravitones.

Es una propiedad de todas las partículas sin masa , y se relaciona con la composición y la geometría del espacio-tiempo: en esta etapa, las únicas partículas conocidas capaces de viajar a C (Velocidad de la luz), es el Fotón , una partícula elemental teorizada por el propio Einstein.

Espero que esto ayude.

Una vista alternativa; Los fotones (corpúsculos de luz) son las partículas de materia 3D más básicas. Aunque se consideran partículas sin masa, tienen contenido de materia 3D. Se mueven por medio universal a la mayor velocidad lineal posible. Todas las partículas y cuerpos de materia 3D superiores están estructurados por fotones, que se mueven en caminos circulares dentro de partículas de materia 3D primarias. A medida que la velocidad lineal de las partículas de materia 3D superiores se aproxima a la velocidad de la luz, se descompondrá en partículas de materia 3D inferiores, hasta que a la velocidad de la luz, solo los fotones sobrevivan. Más allá de esta velocidad, nada puede moverse. ver: ‘MATERIA (reexaminada)’.

La velocidad de la luz es una propiedad del espacio-tiempo, en lugar de ser una propiedad de la luz o los fotones. Todas las partículas siempre viajan con precisión a la velocidad de la luz a través del espacio-tiempo:

  • Algunas partículas descansan en el espacio pero se mueven a través del tiempo a la velocidad de la luz;
  • En un marco de referencia diferente, esas partículas se mueven a través del espacio pero tienen un movimiento más lento a través del tiempo, pero la combinación sigue siendo “la velocidad de la luz” a través del espacio-tiempo; y
  • Todas las partículas sin masa, incluidos los fotones, se mueven a través del espacio a la velocidad de la luz.

La métrica para medir la velocidad a través del espacio-tiempo se llama tiempo apropiado y se representa con tau, [math] \ tau [/ math], y está relacionada con las cuatro dimensiones del espacio-tiempo en cualquier marco de referencia dado de la siguiente manera:

[matemáticas] \ text {d} \ tau ^ 2 = \ text {d} x ^ 2 + \ text {d} y ^ 2 + \ text {d} z ^ 2- \ text {d} t ^ 2 [/ matemáticas]

Tenga en cuenta el signo menos en la coordenada de tiempo. La derivada de la trayectoria de cualquier partícula a través del espacio-tiempo con respecto a [math] \ tau [/ math] es precisamente igual a la velocidad de la luz.

Según las consecuencias básicas de la relatividad especial, solo las partículas sin masa pueden viajar a la velocidad de la luz. La expresión de energía de Lorentz muestra explícitamente que las partículas masivas tendrían energía infinita si viajaran a la velocidad de la luz, y por lo tanto necesitarían una cantidad infinita de energía para acelerar a dicha velocidad.

La velocidad de los fotones de luz y toda la radiación se limitan a c debido a su masa real pero insignificantemente pequeña … no porque no tenga masa.

De hecho, MC Physics proporciona un modelo de fotones reales en: “MC Physics- Model of a Real Photon with Structure and Mass”, un documento de la categoría viXra High Energy Particle Physics, http://vixra.org/pdf/1609.0359 v1 …

Sí, todas las partículas sin masa viajan en “geodésicas similares a la luz”, que son los caminos relativistas generales seguidos por los fotones en el espacio-tiempo. La velocidad asociada con estas geodésicas similares a la luz se define como la velocidad (al vacío) de la luz.

La invariancia de la velocidad de la luz en el vacío es una propiedad del Universo. Es una consecuencia de la forma en que funcionan las leyes de la geometría.

La luz viaja a la velocidad invariable … y fue la primera en ser notada en hacerlo … por eso se le llama “la velocidad de la luz”.

Todas las partículas sin masa viajan a esta velocidad …

Las partículas con masa no lo hacen, por lo que la velocidad de la luz no es algo que tengan todas las partículas … aunque todas están limitadas por la invariabilidad de la velocidad de la luz.

La relación entre la velocidad invariante y los fotones es más sutil. En relatividad, es mejor acostumbrarse a hablar de “luz”. La luz es lo que obtienes en promedio cuando tienes muchos fotones.

Todas las partículas sin masa quedan atrapadas en c. En este punto, la única partícula sin masa conocida es el fotón. El hipotético gravitón también sería sin masa y viajaría en c.

More Interesting

¿Qué causa que la luz alcance una velocidad muy alta?

¿Son los valores de la velocidad de la luz y Pi iguales si se miden en planetas diferentes?

¿Cuál era la velocidad de la luz antes del Big Bang?

Si corro alrededor de la Tierra a una velocidad cercana a la de la luz, ¿experimentaré una dilatación del tiempo similar en comparación con viajar en línea recta al espacio?

Si la luz solar tarda 8 minutos en llegar a la Tierra, ¿cuál es la distancia del sol a la Tierra en minutos de luz?

¿Cambiará la velocidad máxima de cualquier cosa en el universo si descubrimos algo más ligero que la luz?

Cuando la luz viaja de un medio a otro, ¿por qué y cómo cambia su longitud de onda?

Si la velocidad de escape de un agujero negro es la velocidad de la luz, ¿por qué la luz no puede escapar de ella?

La luz no tiene masa y se mueve a la máxima velocidad constante posible. ¿Por qué otras partículas no siempre se mueven a velocidad constante?

¿Cuál es la velocidad de la luz en metros por segundo?

¿Por qué c está en E = mc ^ 2?

Si el tiempo se detiene a la velocidad de la luz, ¿cómo pueden oscilar los campos eléctricos y magnéticos de un fotón?

¿Por qué no instalar una conversión para reunir la energía a medida que la masa aumenta cuanto más se acerca a la velocidad de la luz?

¿Qué es lo más loco que puede suceder cuando viajas cerca de la velocidad de la luz?

¿Cuáles serían las implicaciones para la relatividad si hubiera una velocidad máxima mayor que la velocidad de la luz?