Релятивистская масса движущегося фотона [дубликат]

Есть два выражения относительно релятивистской массы фотона; а именно релятивистский подход:

м "=" м 0 ( 1 в 2 с 2 ) 1 2 .

И, формула эквивалентности энергии и массы:

Е "=" м с 2 .

В книгах по физике обычно используется:

Первая формула используется для доказательства того, что масса покоя фотона равна нулю.

Вторая формула используется для определения того, что называется кинетической массой движущегося фотона.

МОЙ ВОПРОС: первая формула предполагает, что фотон должен иметь бесконечную массу в движении, а вторая дает конечную массу (кинетическую), почему такая дисперсия?

Ноль разделить на ноль - это не бесконечность.
Полное уравнение Е 2 "=" ( п с ) 2 + ( м с 2 ) 2 . Фотоны не имеют массы, поэтому их энергия равна их импульсу. Е "=" п с .
Возможные дубликаты: physics.stackexchange.com/q/3541/2451 , physics.stackexchange.com/q/297774/2451 и ссылки в них.

Ответы (2)

Ни одна из приведенных вами формул не может быть использована для вывода о том, что масса фотона равна нулю. Формула, которую следует использовать для этого, представляет собой общее специальное релятивистское соотношение Е 2 п 2 с 2 "=" м 2 с 4 в сочетании с формулой, связывающей энергию и импульс фотона Е "=" п с . Подстановка этой последней формулы в первую немедленно дает м "=" 0 , т.е. что масса фотона равна нулю.

Чтобы было понятно, символ м в вашем ответе обозначает инвариантную массу , а символ м в вопросе ОП нет. Это может привести к некоторой путанице.

Что ж, по определению фотон (одночастичное состояние квантованного электромагнитного поля) не имеет массы, т.е. имеет массу = 0. Покоящегося фотона не существует, так что «фотон в движении» — это лингвистическая ошибка, называемая плеоназмом.

Первая формула, которую вы написали, применима к объектам с ненулевой массой (инерционная масса или масса покоя - вы можете видеть, что для фотонов эти два термина неприменимы, нет состояния покоя / IRF в состоянии покоя для фотона и инерция как оппозиция к ускорению не относится, так как фотоны не подвержены ускорению/торможению), так что здесь его приводить бессмысленно.

Подробнее читайте здесь: https://en.wikipedia.org/wiki/Mass#Definitions_of_mass или некоторые замечательные статьи покойного Льва Окуня, такие как эта: https://arxiv.org/abs/hep-ph/0602037