¿Cómo se puede emitir y absorber un fotón, exactamente en el mismo instante?

Las matemáticas que usamos para ‘cambiar’ entre dos marcos de referencias diferentes te dicen algo como esto:

[matemáticas] \ Delta t = \ frac {1} {\ sqrt {1 – \ frac {v ^ 2} {c ^ 2}}} \ Delta t ‘[/ matemáticas]

Esto le indica la diferencia entre cuánto tiempo pasa para el observador estacionario y el tiempo que pasa para el observador en movimiento (con velocidad v).

Ahora, ¿qué pasa si pones en v = c? Usted obtiene:

[matemáticas] \ Delta t = \ infty \ Delta t ‘[/ matemáticas]

o

[matemáticas] 0 \ Delta t = \ Delta t ‘[/ matemáticas]

Muchas personas parecen interpretar esto como, si me considero el marco de descanso, entonces esto me dice que el tiempo transcurrido en el marco del fotón es 0. Además, siempre es cero, así que no importa cuánto tiempo pase en mi marco de descanso, el El marco de descanso del fotón no tiene paso del tiempo. Lo que significa que el fotón se emite y destruye instantáneamente.

Técnicamente, eso está mal. El fotón no tiene un marco de descanso, por lo que es inútil preguntar “¿qué tiempo pasa para el marco de descanso de un fotón entre la emisión y la destrucción?”. También significa que no se pueden responder preguntas como “¿Qué sucede si viajo con velocidad c”? Lo único que puede hacer es tomar la descripción matemática donde está permitido (es decir, para velocidades por debajo de c) y luego tomar el límite para ([matemáticas] v \ a c [/ matemáticas]), a veces eso le dará ‘ resultados sensoriales, a veces no.

Esta es una referencia al “punto de vista” de un fotón. Los fotones no tienen un punto de vista. Si lo hicieran, no serían fotones. Es una noción falsa, pero es tan linda que la gente persiste en hacer preguntas al respecto.

De acuerdo, si un fotón pudiera tener un punto de vista, entonces, en ese marco de referencia, el universo entero sería aplastado en una membrana infinitamente delgada perpendicular a la dirección de movimiento del fotón. En esa membrana, todos los eventos a lo largo del “camino” del fotón serían ” aquí, ahora “, lo que llevaría a la descripción que usted citó.

Si está confundido acerca de cómo dos eventos podrían tener lugar simultáneamente en un marco de referencia y estar separados por miles de millones de años en otro, ¡bienvenido al club de People Confused By Special Relativity! Desafortunadamente para el “sentido común”, es cierto. Ellos pueden. Echa un vistazo a mi capítulo sobre La teoría especial de la relatividad.

¡La canción hace algunas suposiciones razonables pero podrían estar equivocadas!

En primer lugar, a un observador que viaja tan rápido como uno teóricamente, es decir, justo por debajo de la velocidad de la luz, suponiendo que de alguna manera pudiéramos detectar el fotón que se emite y absorbe, luego estos eventos ocurren arbitrariamente cerca en nuestro espacio-tiempo.

Los supuestos no mencionados anteriormente se refieren a la aplicabilidad de la especialidad relativamente en ese espacio y tiempo.

Funciona porque, para un observador acelerado, la distancia entre la emisión y la absorción se reduce a medida que avanzamos más rápido entre ellos. La luz viaja a C pase lo que pase.

Entonces sí puede.