¿Cómo puede existir algo sin masa, como un fotón?

La pregunta opuesta se puede hacer con la misma facilidad. ¿Cómo puede existir físicamente algo con (reposo) masa? Puede parecer un non sequitur, porque por supuesto existen cosas con masa, pero resulta que no es nada sencillo cuando te metes en ello. Hemos creado todo tipo de teorías sobre las partículas subatómicas y, sorprendentemente, la masa en realidad causó más problemas que la solución para que todo funcionara bien. La verdadera razón por la que todo el concepto es difícil es porque nuestra experiencia cotidiana dice: “Esto tiene masa, por lo tanto, existe”, e intentamos revertir eso para decir: “Esto existe, por lo tanto, tiene masa”. Eso se llama afirmar lo consecuente, y resulta ser una falacia lógica.

De hecho, los fotones tienen “masa”, ya que tienen energía, por lo que interactúan con otra materia de la misma manera que cualquier otra partícula con la misma masa de energía. No tienen masa en reposo, pero de nuevo, eso es casi una afirmación sin sentido, ya que por la naturaleza misma de la realidad, la luz no puede estar en reposo, por lo que está describiendo una situación con cero probabilidades de todos modos. En su mayoría, es solo una peculiaridad de las matemáticas, donde puede conectar situaciones que no son posibles en la vida real y obtener respuestas que en realidad no significan nada en el mundo real, sino que nos ofrecen trucos prácticos que nos ayudan a entender el mundo.

Imagínalo de esta manera.

La fuerza electrostática (campo e) existe entre dos cargas (por ejemplo, electrones), ¿estoy en lo cierto? Esta fuerza es responsable de la atracción o repulsión de cargos similares o diferentes. Cuando mueves un electrón también lo será su campo electrónico. Esto influye en el otro electrón que está escuchando este campo eléctrico al cambiar su movimiento o posición. Cuando aceleras el primer electrón, su efecto también es sentido por el segundo electrón. De hecho, puedes pretender que los fotones o la luz no existen y continuar con esta perspectiva. Llegarás a la misma conclusión. No hay absolutamente ninguna necesidad de involucrar a ningún tipo de masa.

La respuesta corta es que el rasgo definitorio de la existencia es la energía, no la masa. Como un fotón tiene energía, existe.

Una respuesta más compleja le diría que los fotones no existen como lo hace la materia. No tienen masa de descanso, y de hecho no pueden descansar. Siempre están viajando en c , lo que también significa que no experimentan el tiempo. O espacio, para el caso. Como me gusta decirlo, son trozos cuánticos del infinito.

¿Cómo puede existir algo sin masa, como un fotón?

Tienes toda la razón, los fotones no tienen masa. Pero ¿qué es la masa?

La masa (en el entendimiento moderno que estoy usando aquí) es energía en el marco de descanso. Es decir, es una medida de la cantidad de energía que tiene la partícula si puede detenerla (en relación con usted).

Si pudieras hacerle eso a un fotón, no tendría energía, no existiría. Por lo tanto, decir que no tiene masa es lo mismo que decir que un fotón no se puede detener (y seguir siendo un fotón).

Lo que importa para la existencia física es la capacidad de “patear” otras cosas de alguna manera: solo tiene sentido decir que algo existe si puede tener efectos. Lo que se necesita para tener efectos no es la masa, pero la energía – energía es lo que cambia cuando algo es “pateado” de alguna manera. Los fotones tienen energía, pueden tener efectos. Esos efectos pueden ser tan sutiles como el movimiento de la electricidad en un cable por fotones que forman ondas de radio, o tan dramáticos como dividir los átomos por fotones de rayos gamma. Debido a que la energía y la masa están relacionadas, los fotones tienen masa: si pudieras enviar suficientes fotones a un solo lugar, su masa podría formar un agujero negro. Lo que los fotones no tienen es “masa en reposo”, masa que permanece si los fotones no se movían.

Usted debe saber qué masa no tienen los fotones en realidad. Los fotones son una cantidad de luz, la imagen similar a una partícula de luz, por lo que los fotones son constituyentes de la luz, y la luz es de hecho ondas electromagnéticas, es decir, es energía en tránsito. , no tiene masa en reposo, pero tiene la energía dada por E = hf, donde h es la constante de Planck = 6.63 X 10 ^ -34 Joules.seg., yf es la frecuencia de onda. También E = PC, donde P es el momento = MC, donde M es una masa relativista del fotón, porque cualquier partícula en movimiento con una velocidad cercana a C, la velocidad de la luz está ganando masa. Ahora E = PC = MC ^ 2, es la famosa fórmula de Eienstein para la equivalencia de energía-masa. Entonces, nuevamente, el fotón no tiene masa de reposo porque no puede estar en reposo como un fotón, pero interactúa con cualquier materia en la que incide o produce un par de electrón-positrón.

No es tarea de un físico adivinar cómo pueden existir las cosas, simplemente determinar si existen y, si es así, determinar y medir sus propiedades .

Los fotones existen. No tienen ninguna masa de descanso, pero sí tienen energía. Su energía es igual a su momento multiplicado por la velocidad de la luz.

Entiende tu confusión. Las teorías de la física de partículas, incluida la física de MC, sugieren que la masa en reposo es necesaria para que exista algo en el universo. De lo contrario no existe. Las teorías de las olas dicen que si algo solo tiene energía existe. Lo siento, pero hay que decidir.

MC Physics en MC Physics Home muestra un modelo de un fotón real (enlace a continuación) con una masa de reposo real que muestra todas las características y propiedades de los fotones. Requiere ciertos supuestos de la década de 1920 que no han sido probados para ser modificados. Para soporte adicional, las leyes naturales para ese modelo de fotón real también se extienden a todas las partículas elementales, átomos, elementos y moléculas. También simplifica las fuerzas. En resumen, parece proporcionar una comprensión más clara y simple de la materia, las fuerzas / energía y los efectos de la relatividad. Esto se puede ver en el documento viXra titulado “MC Physics- Model of A Real Photon With Structure and Mass”.

Los fotones tienen impulso y tienen energía. La energía es proporcional a la frecuencia, E = hf y el momento es solo p = E / c.

Los portadores de fuerza de bosón gauge en el modelo estándar de la física de partículas pueden no tener masa, el fotón, el gluón y el gravitón (aún por descubrir).

Partícula sin masa

¿Por qué estás tan seguro de que se necesita la masa para que exista algo? En el universo temprano, cada partícula de todo tipo carecía de masa y existía sin grandes problemas. La masa es en realidad una cosa bastante extraña, se debe a una simetría rota causada por la transición de fase del campo de Higgs.

No veo ninguna razón física o filosófica por la que “masivo” debería ser sinónimo de “real” o “existente”. La energía, por otro lado, tendría una cosa diferente.

Los fotones tienen cero masa de “descanso”, pero una de las características definitorias de un fotón es que nunca está en reposo y siempre se mueve a una velocidad fija, la velocidad denominada “velocidad de la luz”. La idea de que un fotón no tiene masa es una abstracción de expresiones en física. En la práctica, todos los fotones tienen una masa “inercial” debido a su energía asociada.

¿Existen los fotones? Ciertamente, lo hacen. Si no hubiera fotones, no habría calor ni luz ni química. Estaríamos en un lío.

Un fotón no tiene masa en reposo, pero sí tiene una masa relativista. Como Einstein demostró que hay una equivalencia entre energía y masa, podemos decir que cualquier cosa que tenga energía también tiene masa y viceversa.

De hecho, la Teoría Especial de la Relatividad de Einstein también establece que cualquier partícula con masa en reposo cero y se moverá a la velocidad de la luz, por lo que es bastante imposible tener un objeto con masa en reposo que no tenga una masa relativista y, por lo tanto, energía.

Por lo tanto, en la medida en que podamos decir algo sobre lo que significa la existencia de una partícula, es bastante seguro que tendrá energía y alguna forma de masa.

No, el fotón no tiene masa. Es una onda en el campo electromagnético. Como las ondulaciones en el agua, donde no hay una colección de átomos que “es” la ondulación, no hay nada con la masa que sea el fotón. Es solo una falla en el suave campo electromagnético. Pero las ondulaciones del agua son una cosa de alto nivel, y como tales pueden disipar la energía en el medio ambiente. Los fotones son, por lo que sabemos, el nivel más bajo posible. Así que los fotones no pueden perder energía en su entorno, no hay manera de hacerlo. Así que lo único que le puede pasar a un fotón es que puede ser absorbido por algo.

Solo podemos decir que un fotón existe por los cambios de energía que causa. Cuando se emite, la fuente pierde energía. Cuando se absorbe, el destino gana energía. Pero nunca podemos detectar el fotón en ningún punto intermedio, a diferencia de las partículas con masa. Así que tiene una existencia mucho más evanescente de lo que sugieren los diagramas de pequeñas partículas.