Si un objeto necesita una cantidad infinita de energía para alcanzar la velocidad de la luz, ¿de dónde obtienen los fotones de la luz esa energía infinita?

¡No es completamente cierto!

Los objetos necesitan infinito para viajar a la velocidad de la luz, pero ¿qué objetos? La respuesta es, objetos con masa.

Para hacer que algo alcance la velocidad de la luz, necesitaría literalmente una cantidad infinita de energía. Y dado que no es posible encontrar una fuente de energía infinita, es imposible hacer que algo se mueva a la velocidad de la luz que tiene masa.

Entonces, ¿cómo viajan los fotones a la velocidad de la luz?

Los fotones son las partículas que no tienen masa. Son pedazos de energía. Y cualquier cosa que no tenga masa puede viajar a la velocidad de la luz. De hecho, solo puede viajar a la velocidad de la luz. Un objeto sin masa no requerirá una cantidad infinita de energía para alcanzar la velocidad de la luz. Cualquier cantidad suficiente de energía finita haría un objeto sin desplazamiento en masa a la velocidad de la luz.

Si algo viaja a una velocidad menor que la velocidad de la luz, tiene algo de masa. Si viaja a la velocidad de la luz, debería ser sin masa como un fotón.

Lo que dice sobre la energía infinita es correcto, pero no es aplicable a partículas sin masa como los fotones. Para las partículas normales, a medida que aumenta la velocidad, su masa también aumenta y, por lo tanto, también aumenta la cantidad de energía necesaria para acelerarlas. Sin embargo, los fotones no tienen masa y, por lo tanto, no necesitan energía para viajar a la velocidad de la luz.

Primero, lo que necesita saber es que los fotones no tienen energía infinita, su energía está limitada por la longitud de onda a la que están asociados, y lo segundo es la dualidad de partículas de onda que dice que cada onda en movimiento tiene una partícula en movimiento asociada con ella. y viceversa. Entonces, esencialmente un fotón solo se manifiesta cuando tenemos una onda electromagnética que viaja. Lo que diferencia a un fotón de otras partículas de materia, como los protones y los electrones, es que no tiene masa en reposo, es decir, la masa de un fotón nunca puede medirse a ninguna escala, sin importar cuán sensible o perfecto sea al colocar un fotón o cualquier cantidad de fotones. en reposo la masa de un fotón se calcula realmente mediante la famosa ecuación E = mc ^ 2 donde E es la energía que transporta la longitud de onda particular (a la que está asociado el fotón) de la onda electromagnética y depende de su longitud de onda y es una cantidad finita .

Solo los objetos con una masa de reposo distinta de cero requieren cantidades infinitas de energía para alcanzar la velocidad de la luz. Los fotones tienen masa en reposo cero y no tienen otra opción (como cualquier otra partícula con masa en reposo cero) que no sea viajar a la velocidad de la luz.

Entonces ahí lo tienes. Sea una partícula con masa en reposo y siempre estará limitado a viajar (en relación con cualquier otra partícula con masa) a una velocidad menor que la de la luz. Si desea ser una partícula con masa en reposo cero, no tiene más remedio que viajar a la velocidad de la luz en relación con las partículas con masa. Ese es el trato.

Por cierto, si decides convertirte en una partícula sin masa en reposo, tampoco experimentarás el tiempo. De hecho, el concepto mismo de tiempo para un fotón es extraño en el sentido de que realmente no tiene un significado.