Masa del Fotón.

[joaquin_mx]

Seguramente ya se haya tocado en algun otro hilo, en todo caso mi pregunta es

¿Tiene o no masa el Fotón?

Ya sea que se defina la masa como "inercial" o "gravitatoria".

Si teneis una respuesta más o menos del tipo "divulgativa", lo agradeceré, que yo de tensores métricos y esas cosas es como si me hablaran en chino.


la pregunta es ad-hoc del fenómeno de la desviación de la luz de las estrellas evidenciada en eclipses (es decir responde a un campos gravitatorio, por ejemplo del sol), como también de que no escapa ésta de los hoyos negros...etc, etc.

saludos.

[mormar]

no puedo evitar intentar responder a tu pregunta.

Sé que despues avezados estudiantes de ultimos cursos de física y algún investigador te responderan mejor de lo que yo lo haga,

Puede incluso que tengan que corregirme.

Bueno, el foton carece de masa en reposo. Pero claro, para una partícula que viaja a la velocidad de la luz, nunca observaras un foton sin masa, siempre tendra masa.

Que masa? Pues mediante la relación de Einstein su masa será proporcional a su energia.

donde es la constante de planck la frecuencia del foton y la velocidad de la luz.

Si trabajamos en relatividad especial el cuadrivector energia momento se define como: (aqui me pierdo un poco :oops: )



El cuadrivector momento al cuadrado será



y bueno, le di a enviar antes de tiempo, tengo quer dejarlo aqui. Tendria que comprovar:

El cuadrado del cuadrivector momento es un invariante?

En fin perdonad que lo deje a medias, de hecho no sé si sabria seguir.

[enridp]

Depende un poco de lo que se entienda por masa, masa en reposo, masa relativista, etc...
La Nasa dice que no:
http://imagine.gsfc.nasa.gov/docs/as...rs/960731.html

Otro:
http://math.ucr.edu/home/baez/physic...oton_mass.html

Aunque acá hay algo raro:
http://www.iop.org/EJ/abstract/0034-4885/68/1/R02
No terminé ni de leer el abstract, pero acaso hay gente que cree que si tiene masa en reposo, es decir, no explota nada si eso pasa?

[Smaigol]

Sí, ya se ha comentado hace tiempo.El fotón NO tiene masa, si por masa nos referimos a la mas en reposo (en realidad es la única que tiene sentido).El rayo de luz se ve desviado por el sol debido a que, en relatividad general, la gravedad es una perturbación del propio e-t, y por tanto afecta a todo lo que éste contiene.Incluido un foton, considerado como partícula.Lo que ocurre es que los fotones siguen un tipo determinado de geodésica en el e-t, las "geodésicas nulas" (null geodesics").Esto hace que su comportamiento sea algo diferente al de las otras particulas que siguen "timelike geodesics".En realidad tampoco es una diferencia de concepto tan terrible, al igual que la trayectoria de un cuerpo depende de su velocidad inicial, la trayectoria de un fotón también depende de su velocidad inicial. Lo que hace especial al fotón es su velocidad c.

Te recomiendo que te mires el post de n0mad en Articulos de interés.Es una buena introducción a la RE.

[Vijande]

Aunque acá hay algo raro:
http://www.iop.org/EJ/abstract/0034-4885/68/1/R02
No terminé ni de leer el abstract, pero acaso hay gente que cree que si tiene masa en reposo, es decir, no explota nada si eso pasa?

No es raro hombre . Es un report experimental donde se hace un resumen de todos los experimentos realizados hasta mediados del 2004 para intentar medir la masa del foton. Hoy por hoy el resultado experimental es que:



http://pdglive.lbl.gov/popupblockdat...xp=Y&fsizein=1

[n0mad]

No tiene masa, simplemente sigue geodesicas. Si la masa curva el espacio la geodesica sera una trayectoria curva, no hace falta que tenga masa.

no creo que esto sea correcto. Estas tomando

Pero asi te estas cargando un termino de la relacion que es precisamente el que no es 0 para la luz.

relacion que sale directamente de:

Con lo que para el foton.

[Smaigol]

Nota:Al ver el mensaje de Vijande, me dí cuenta de que me precipité :s: .Lo que se puede demostrar, usando RE básica, es que si una partícula se mueve a velocidad c, donde c es una constante que no tiene por qué ser la de la luz, sino una "velocidad máxima" que ponemos en la teoría, entonces su masa en reposo es nula.No obstante,esto no demuestra que el fotón no tenga masa.Esto viene de las ecs. de Maxwell, pero hace unos meses alguien entnedido (Sauron? Vijande? jjo?) comentó que hay otras ecuaciones, las ecuaciones de Proca, que predicen un fotón con masa en reposo.Si esto fuera cierto, el fotón no iría a velocidad c (entendida como la velocidad máxima de la relatividad, aquella que debe tener el mismo valor en todos los sistemas de referencia), sino casi a c.Aunque habitualmente se suele decir que no tiene masa, nunca está de más asegurarse

[mormar]

Bueno lo dicho, me corrigieron. En fin, gracias por la corrección. Me parece que estais aclarandome un grave error de concepto.

El caso es que no iba mal:



Ahora, vuelvo a lo de antes, esta cantidad es un invariante:

Para particulas con masa en reposo vale:
donde espero que sea la masa en reposo.

Para particulas sin masa en reposo vale:
definido por la cara? lo cierto es que viene muy bien

en este caso, como decia Nomad y y podemos explicar el efecto compton :-)

Bueno perdonad tanta divagación. Me queda una pregunta:

De lo dicho anteriormente no me parece que se deduzca que no podamos hablar de masa del fotón, definiendola como , otra cuestión seria:

Decimos que el foton no tiene masa porque no interacciona mediante interacción gravitatoria.

[n0mad]

Si interacciona. Curva el espacio, como se puede ver http://foro.migui.com/smf/index.php?topic=1250.0 y se ve afectada por la curvatura de este. La cuestion es que no necesita tener masa para hacerlo.

[mormar]

Gracias Nomad, he mirado el post de leach de la miguipedia . En fin, perdiendome en las matemáticas del mismo, al final habla leach la posibilidad de la sopa de bosones de curvar el espacio.

Bien, leo que mejor no definir una masa para el fotón, solo un pregunta más:

los fotones interaccionan entre sí por interacción gravitatoria (me parece que no)

una pregunta más general, los fotones interaccionan entre sí (diria que no)