¿Por qué los fotones no obedecen E = mc ^ 2?

Answer 1

De acuerdo, Jatin, ¡parece que ya has respondido esta pregunta!

Sí, los fotones nunca están en reposo y, como resultado, no poseen ninguna masa en reposo.

Comprenda que la teoría especial de la relatividad define relaciones específicas entre el espacio y el tiempo: los dos están entrelazados. Por lo tanto, una mirada más cercana le mostrará que el concepto de la equivalencia de masa-energía de Einstein, [matemática] E = m_0c ^ 2 [/ matemática] es básicamente una derivada de una ecuación más completa, que involucra masa en reposo e impulso:

[matemáticas] E ^ 2 = m_0 ^ 2c ^ 4 + p ^ 2c ^ 2 [/ matemáticas]

donde [math] m_0 [/ math] es la masa en reposo de la partícula, que permanece invariante bajo las transformaciones de Lorentz (un concepto importante en teoría especial).

Entonces, la primera explicación es que la famosa fórmula solo se mantiene en el marco de descanso del objeto, es decir, cuando [math] p = 0 [/ math]. ¡Pero tal marco de descanso no existe para los fotones ya que están constantemente en movimiento causando una masa de descanso [matemática] 0 [/ matemática] sin marco de descanso!

Answer 2

Hay dos posibles explicaciones derivadas del hecho de que la definición de m en la fórmula es ambigua. Bueno, tal vez Einstein tenía solo uno de los dos significados en mente en su artículo original, pero me temo que no lo sabría porque no lo he leído. Por eso, uno debería recordar que la relatividad especial mezcla el espacio y el tiempo y, por lo tanto, también el impulso y la energía, y la fórmula completa que relaciona todas estas cantidades fundamentales tiene que ser

E ^ 2 = m ^ 2 * c ^ 4 + p ^ 2c ^ 2

dónde

m es la masa en reposo de la partícula (cero para los fotones) cuya importancia radica en el hecho de que es invariante con las transformaciones de Lorentz (rotaciones y potenciadores). Entonces, la primera explicación es que la famosa fórmula solo se mantiene en el marco de descanso del objeto (p = 0). Pero ese marco de descanso no está disponible para los fotones, por lo que la fórmula no es válida para ellos.

La otra explicación es a través del concepto de masa relativista. En ese caso el

m adquiere el significado de masa aparente porque cuanto más rápido vaya el objeto, más difícil será acelerarlo (debido a la velocidad finita de la luz). Entonces, formalmente, todavía se puede hablar de que el fotón tiene una masa relativista (o efectiva)

m = E / c2. Pero este concepto de masa se aplica a todo tipo de problemas, por lo que se desaconseja su uso.

Answer 3

Bro, la ecuación real es E² = (pc) ² + (mc²) ², y aquí m es la masa en reposo, por lo tanto, en el caso del fotón, solo m = 0. Y esa E incluso se puede escribir como Mc² y aquí M = m / [√1- (v² / c²)]…. M es masa relativista ym es masa de reposo habitual … Y al final de la historia, todas estas cosas son relativas, es decir, son cosas de dependencia del observador …

Entonces, para el fotón E = PC, que no es algo relativo, ya que la velocidad del fotón es la misma para todos los observadores …

Espero que esto ayude

Answer 4

Los fotones no tienen masa. Entonces la fórmula E = mc ^ 2 no es aplicable para ellos. Sin embargo, esto no significa que los fotones no tengan energía. La fórmula energética utilizada para los fotones es E = hc / √ o h / f

Answer 5

Los fotones no obedecen E = mc ^ 2 porque tienen cero masa en reposo. Esto significa que nunca estuvieron en reposo. E = mc ^ 2 es aplicable en partículas o materia que tiene una masa de reposo distinta de cero. No se aplicó fuerza sobre los fotones porque nunca estuvieron en reposo.

Cualquier cosa que tenga cero masa en reposo viajará con la velocidad de la luz. Cualquier cosa que tenga una masa de reposo distinta de cero nunca puede viajar a la velocidad de la luz.