Si masa y energía son equivalentes, y si un fotón tiene energía, ¿cómo se puede decir que un fotón no tiene masa?

El movimiento del fotón a la velocidad de la luz crea una masa relativa variable, sin embargo, la masa no pertenece a la partícula ni a la onda del fotón, sino al movimiento mismo.

Por lo tanto, en reposo no tiene masa.

Cualquier fotón de frecuencia V tiene energía E = HV y, por lo tanto, de acuerdo con la famosa equivalencia masa-energía de Einstein, E = mc ^ 2, el fotón tiene una masa relativista de

. La consecuencia de la masa relativista de los fotones se ha verificado innumerables veces, el famoso ejemplo es la gravedad de los fotones de flexión (ver más abajo).


Sin embargo, el fotón tiene cero invariante o masa en reposo . Este es un invariante de un objeto que se define de la siguiente manera:

La masa en reposo (m_0) de una partícula es una cantidad que tiene las dimensiones de masa que es invariante en todos los marcos de referencia y satisface.

Para la mayoría de las otras partículas, puede considerarse como la masa observada desde un marco de referencia donde la partícula está en reposo. O podríamos pensar que es la masa no atribuida a la energía cinética, sino la partícula misma. Si hubiera una manera (no la hay; la relatividad especial lo prohíbe) para observar un fotón en reposo, lo encontrará sin masa. Toda la masa relativista del fotón proviene de su energía.


En física de partículas cuando decimos masa , generalmente nos referimos a la masa en reposo. Es por eso que generalmente decimos que los fotones no tienen masa. En caso de que un autor requiera referirse a la masa relativista, debe aclararla explícitamente.

FUENTE: ¿Son los fotones sin masa? El | Wiki Brillante de Matemáticas y Ciencias

Los fotones tienen masa en reposo cero. Esto significa que existe un fotón en “c”. No comienza desde el reposo y acelera hasta “c”.

Son paquetes de energía. La energía y la masa son equivalentes. Por lo tanto, los fotones son paquetes de energía y tienen una masa equivalente. Pero siempre debemos mantener el simple hecho de que viajan en “c”.

Una forma de recordar esto es con el siguiente mnemónico: los fotones están en c o no están (existentes).

Los fotones tienen impulso p y energía E, pero no masa per se. Puede calcular una masa relativista equivalente a partir de p / c. Si los fotones no tienen masa, ¿cómo pueden tener impulso?

Cuando decimos que un fotón no tiene masa, queremos decir que no tiene masa en reposo .

La masa total de un fotón (también conocida como su masa relativista ) no es cero. Para encontrar la masa total de un fotón, mire su longitud de onda, [math] \ lambda [/ math]. La masa total del fotón (es todo energía, sin masa en reposo) es [matemática] \ frac {h} {\ lambda c} [/ matemática], donde [matemática] h [/ matemática] es la constante de Plank.

Esta es una idea falsa que surge porque es probable que haya visto solo la primera mitad de la famosa ecuación de Einstein que correctamente escrita es:

[matemáticas] E ^ 2 = (mc ^ 2) ^ 2 + (\ rho {c}) ^ 2 [/ matemáticas]

La forma corta:

[matemáticas] E = mc ^ 2 [/ matemáticas]

solo es cierto si el momento es cero, que no es para un fotón.

Masa y energía no son equivalentes, en el sentido de que son lo mismo.

La masa y la energía se pueden convertir entre sí, bajo ciertas circunstancias específicas.

Entonces uno podría tomar un fotón y, en algunas circunstancias, convertirlo en masa. Pero ellos ya no serían un fotón.

El significado real de E = mc² | Espacio tiempo | PBS Digital Studios

De hecho, creo que es una especie de falacia decir que un fotón no tiene masa, pero la razón por la que algunas personas creen que es porque un fotón puede considerarse energía pura, lo que significa que es solo una onda de espacio-tiempo. Entonces, ¿es como la gravedad tiene masa? no, y la gravedad también es una onda del espacio-tiempo.

La masa en reposo y la energía en reposo están interrelacionadas. Un fotón no tiene ninguno.

Un fotón no tiene masa, porque buscamos masa y no tenía ninguna.

Se puede cambiar un dólar por una barra de caramelo, pero una barra de caramelo no es un dólar.

La masa se puede convertir en energía, pero la energía no es masa.

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