¿Por qué no está justificado que un Fotón concluya que está en reposo y que todo lo demás pasa por él en c? [duplicar]

¿Por qué un fotón que se mueve en c no está justificado al concluir que está en reposo y que todo lo demás se mueve más allá de él en c dado que la relatividad postula que las leyes de la física son invariantes (es decir, idénticas) en todos los sistemas inerciales (marcos no acelerantes de referencia)? ¿Qué parte pasé por alto?

Los fotones no se mueven en absoluto. Son estados de un campo cuántico que tiene modos que se mueven a la velocidad de la luz en el vacío. Los fotones en sí solo existen donde están siendo medidos. Estos modos no definen sistemas de coordenadas válidos, por lo que uno no puede transformarse dentro y fuera de ellos.
@CuriousOne, ¿y si reemplazamos el fotón por cualquier otra partícula sin masa?
¿Qué otras partículas sin masa? ¿Gluones? Los campos de gluones no se propagan macroscópicamente. Si queremos definir un sistema de coordenadas, necesitamos, literalmente, reglas masivas.
"¿Qué parte pasé por alto?" - que no hay marcos de referencia inerciales con velocidad relativa C . Por la transformación de Lorentz, un objeto con velocidad C en un marco de referencia inercial tiene velocidad C en todos los marcos de referencia inerciales, es decir, no hay ningún marco de referencia inercial en el que un fotón esté en reposo.
Ignorando los aspectos antropomórficos de esta pregunta, la luz se propaga localmente a la misma velocidad (la velocidad de la luz) en todos los marcos de referencia. Un marco de referencia en el que la luz no se mueve a la velocidad de la luz es una no secuencia .

Respuestas (2)

Tu pregunta es la que se planteó durante mucho tiempo Einstein y de la que nació la Teoría Especial de la Relatividad.

Se preguntó qué podría pasar si viajas a la velocidad de la luz cómo verías un rayo de luz. El problema era que, según la Electrodinámica de Maxwell, explicaba la luz como oscilante mi y B vectores a lo largo del espacio y el tiempo, así como una onda. Pero entonces verías mi y B oscilando estáticamente, lo que no se observó en la naturaleza, contradiciendo así la experiencia.

Ahí radica el problema con ese razonamiento, que lleva a admitir que la luz debe ser invariante para todos los sistemas inerciales, y más allá de STR.

Teniendo esto en cuenta, puede ver por qué un fotón no se puede considerar como una partícula clásica, y es solo un concepto de trabajo en las teorías cuánticas donde las velocidades y las posiciones no se pueden conocer simultáneamente con una precisión infinita, por lo que los caminos son inconcebibles.

Así que ni en las escalas donde la luz se comporta clásicamente, ni en aquellas donde no lo hace, puede concebirse un fotón como un pie en reposo, porque contradice la observación.

Y también en un universo no hay un solo fotón. Hay trillones de ellos. Y cada viaje en cada una de sus propias direcciones. ¿Cómo pueden los objetos materiales en el universo viajar en dirección opuesta a todas estas direcciones a la vez?

Las partículas elementales no tienen conciencia, individualidad o volición. Siguen las reglas de las soluciones de valor límite de las ecuaciones mecánicas cuánticas a las que obedecen.

Las matemáticas mecánicas cuánticas relativistas tienen partículas de masa cero que se mueven a una velocidad c, y en todos los marcos válidos, las partículas masivas se mueven a velocidades menores que c. Es la matemática "xxxx", para usar una paráfrasis popular. No hay marco de reposo para partículas de masa cero y ninguna velocidad igual o mayor que c para partículas masivas utilizando transformaciones de Lorenz, que son imprescindibles para velocidades relativistas.

¿Por qué no está justificado que un Fotón concluya que está en reposo y que todo lo demás pasa por él en c? [duplicar]
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