Entré en una discusión con mi profesor de física sobre la velocidad de la luz y le pregunté
¿Qué pasaría si un objeto con masa fuera a perder masa a medida que ganaba velocidad? ¿Permitiría eso que un objeto finalmente alcanzara la velocidad de la luz o la superara si es posible a través de ese pensamiento?
Mi maestro realmente no tenía una respuesta para eso y me preguntaba si había alguna ley de la ciencia que impidiera que un objeto con masa se volviera sin masa. Porque sé que esto puede ser simple al pensar, pero si un objeto con masa debe tener una energía infinita para alcanzar la velocidad de la luz y en ese punto tendrá una masa infinita, ¿qué pasaría si un objeto redujera su masa hasta que no tuviera? Entonces, ¿no necesitaría energía infinita y sería capaz de moverse a la velocidad de la luz o más allá en teoría?
Para responder a esta pregunta, primero debe preguntarse qué quiere decir con "objeto". Desde la perspectiva de una partícula elemental, cada partícula tiene una masa en reposo constante característica. No se cree que estas masas cambien, al igual que la carga de un electrón nunca cambia. Entonces, en este sentido, la respuesta a su pregunta es "no, no puede acelerar un objeto a la velocidad de la luz expulsando masa". No se basa tanto en ninguna ley particular de la física, sino más bien en un cuerpo de hechos empíricos sobre las partículas elementales.
Existe un proceso en la física de partículas llamado producción/aniquilación de pares en el que, por ejemplo, un fotón se desintegra en un par de electrones y positrones, o viceversa. No confundas el proceso de dos partículas masivas (como el electrón y el positrón) que se aniquilan entre sí para producir un par de fotones (sin masa y que viajan a la velocidad de la luz) como representativo de la idea que tenías en mente, porque no tenga el mismo conjunto de objetos al final del proceso que tenía al principio.
Si por objeto te refieres a algún agregado macroscópico de materia, la respuesta es más o menos la misma. Sí, un objeto puede irradiar toda su masa, pero después de eso ya no tienes un objeto.
La pregunta es cómo su objeto podría perder masa. La energía tiene que ser conservada para que la masa simplemente desaparezca. Lo mejor que puedes hacer es hacer que la masa se convierta en partículas sin masa como fotones. Esto no es tan difícil como parece y puedo pensar en dos formas de hacerlo:
Suponga que su objeto está hecho de positronio . En algún momento, el objeto se va a descomponer en fotones, y los fotones viajan a la velocidad de la luz.
Si tiene algún sistema de partículas y eleva la energía por encima de la energía de transición electrodébil, todas las partículas perderán masa y luego viajarán a la velocidad de la luz.
Usted pregunta si las partículas podrían moverse más allá de la velocidad de la luz, pero esto no es posible ni siquiera para una partícula sin masa. Una partícula masiva siempre se mueve a menos de la velocidad de la luz, y una partícula sin masa siempre se mueve exactamente a la velocidad de la luz.
Arnold Neumaier