Tradicionalmente se dice que los fotones no tienen masa. Esta es una figura retórica que los físicos usan para describir algo acerca de cómo el lenguaje de la relatividad especial describe las propiedades de partículas de un fotón.
La lógica se puede construir de muchas maneras, y la siguiente es una de ellas. Tome un sistema aislado (llamado “partícula”) y acelere a cierta velocidad v (un vector). Newton definió el “momento” p de esta partícula (también un vector), de modo que p se comporta de manera simple cuando la partícula se acelera o cuando está involucrada en una colisión. Para que este comportamiento simple se mantenga, resulta que p debe ser proporcional a v . La constante de proporcionalidad se llama “masa” de la partícula m , de modo que p = m v .
En la relatividad especial, resulta que todavía podemos definir el impulso p de una partícula de tal manera que se comporte de formas bien definidas que son una extensión del caso newtoniano. Aunque py v todavía apuntan en la misma dirección, resulta que ya no son proporcionales; lo mejor que podemos hacer es relacionarlos a través de la “masa relativista” de la partícula m
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. Así
Cuando la partícula está en reposo, su masa relativista tiene un valor mínimo llamado masa en reposo.
De acuerdo con la Teoría Especial de la Relatividad Albert Einstein: Masa dinámica = Masa en reposo / bajo raíz 1 – v ^ 2 / c ^ 2.
Entonces la velocidad del fotón es igual a C.
Significa v ^ 2 = c ^ 2.
Siguiente: Masa dinámica = Masa en reposo / debajo de la raíz 1–1.
Lo tiene
Masa dinámica * 0 = Masa en reposo
Masa en reposo = 0.
¿Hay alguna evidencia experimental de que el fotón tenga masa en reposo cero?
Las teorías alternativas del fotón incluyen un término que se comporta como una masa, y esto da lugar a la idea muy avanzada de un “fotón masivo”. Si la masa en reposo del fotón fuera distinta de cero, la teoría de la electrodinámica cuántica estaría “en problemas” principalmente por la pérdida de la invariancia del medidor, lo que lo haría no renormalizable; Además, la conservación de la carga ya no estaría absolutamente garantizada, como sucede si los fotones tienen masa en reposo cero. Pero independientemente de lo que cualquier teoría pueda predecir, aún es necesario verificar esta predicción haciendo un experimento.
Es casi imposible hacer cualquier experimento que establezca que la masa de fotones en reposo sea exactamente cero.
