¿Puedes dar una masa fotónica? [duplicar]

A un "fotón" que se propaga en un medio óptico se le puede atribuir una masa en reposo distinta de cero. Pongo "fotón" entre comillas porque la luz en un medio no es, estrictamente hablando, fotones puros sino una superposición cuántica de campo electromagnético excitado y estados cuánticos de materia.

En un medio con índice de refracción$n=1.5$, mi cálculo aquí considera que la masa en reposo de un cuanto de esta superposición es:

Para$n=1.5$(vidrios comunes como cristales de ventanas o N-BK7 - vidrio portaobjetos de microscopio) en$\lambda = 500\rm\,nm$, obtenemos, de$E=h\,c/\lambda$,$m_0=3.3\times 10^{-36}{\rm kg}$o alrededor de 3,6 millonésimas de masa de un electrón.

Esta versión de su pregunta es quizás un poco diferente de lo que solicita su pregunta original, y no debe confundirse con la asignación de una masa en reposo al "fotón puro" como se discutió en las otras respuestas. La asignación de masa en reposo distinta de cero al fotón reemplaza las ecuaciones de Maxwell con la ecuación de Proca , cuya característica más "sorprendente" es el apantallamiento , es decir , los campos de fotones disminuirían exponencialmente con la distancia desde sus fuentes y la luz tal como la conocemos no podría propagarse a través del universo.

Según tengo entendido, si le diera una masa de fotón, la consecuencia inmediata sería que los fotones no viajarían a la velocidad$c$, y en su lugar tendríamos que considerar una nueva velocidad límite para la luz, menos de$c$. Incluso si su pregunta parece un poco extraña, es bastante interesante, ya que la consideración de fotones masivos podría dar una explicación a la energía oscura.

Si la masa de fotones surge de un mecanismo de Higgs, entonces la masa de fotones se puede encender y apagar usando un campo magnético externo, como se explica en este artículo . Por encima de una fuerza de campo magnético crítica, el valor esperado del vacío de Higgs se desvanecerá y el fotón perderá masa.

Definir masa. Si quiere decir "masa en reposo", entonces la respuesta es no, la masa en reposo de un fotón es cero, de lo contrario no podría propagarse a la velocidad de la luz.

Sin embargo, si te refieres a "masa gravitacional", entonces la respuesta es: ya tiene "masa" debido a la infame equivalencia masa-energía.$E=mc^2$ya que la energía de un fotón es igual$E=hf$(dónde$h$es la constante de Plack y$f$es la frecuencia del fotón). Así que la masa gravitatoria de un fotón es

Pero como ya señalan las otras respuestas, ¡la frecuencia y, por lo tanto, la "masa" dependen del marco de referencia! Además, no tengo conocimiento de ningún experimento que tuviera suficiente energía en un campo de fotones para generar una influencia gravitacional observable...

Si le das masa a un fotón, una de las principales consecuencias sería la pérdida de invariancia de medida.

El Lagrangiano para el electromagnetismo,