Quando Lorentz non funziona
che velocità ha un fotone in un sistema di riferimento ad esso solidale?
il "buon senso" direbbe 0, appunto per la definizione di "sistema di riferimento solidale"
il secondo postulato della relatività (la velocità della luce è costante e vale c in ogni sistema di riferimento traslazionale) potrebbe far dire che il fotone ha velocità c...
si noti come in questo caso le leggi della composizione della velocità derivate dalle trasformazioni di Lorentz non funzionano, infatti se sostituiamo u=c e v=c nell'equazione
$v'=(v-c)/(1-u/c^2 * v)$
otteniamo una bella indecisione 0/0!
dunque che velocità ha un fotone in un sistema di riferimento ad esso solidale? c'è un bello scontro tra "buon senso" e secondo postulato della RR! e oltretutto Lorentz va in crisi in questo caso.
comunque io dico 0, per due motivi che dirò più avanti.
carino questo "rompicapo"?
notte
il "buon senso" direbbe 0, appunto per la definizione di "sistema di riferimento solidale"
il secondo postulato della relatività (la velocità della luce è costante e vale c in ogni sistema di riferimento traslazionale) potrebbe far dire che il fotone ha velocità c...
si noti come in questo caso le leggi della composizione della velocità derivate dalle trasformazioni di Lorentz non funzionano, infatti se sostituiamo u=c e v=c nell'equazione
$v'=(v-c)/(1-u/c^2 * v)$
otteniamo una bella indecisione 0/0!
dunque che velocità ha un fotone in un sistema di riferimento ad esso solidale? c'è un bello scontro tra "buon senso" e secondo postulato della RR! e oltretutto Lorentz va in crisi in questo caso.
comunque io dico 0, per due motivi che dirò più avanti.
carino questo "rompicapo"?
notte
Risposte
il landau, teoria dei campi, semplicemente risolve il problema dicendo che le trasformazioni suddette hanno significato solo per velocità dei sistemi di rifermento V minori a c. Infatti il caso di particelle con velocità v=c è detto anche ultrarelativistico.
ciao wedge, sarei curioso di sapere perchè per te quel limite fa zero.
Secondo me il problema è che non è possibile fissare un sistema di riferimento solidale con un fotone, e quindi preoccuparsi di che velocità abbia il fotone in un sistema di riferimento ad esso solidale, perchè il fotone è sia una particella materiale, sia un'onda elettromagnetica, inoltre ci sarebbero problemi di natura quantistica, visto che se tu potessi conoscere con infinita precisione la sua posizione, non potresti dire molto sulla sua velocità....tutto questo cmq è solo una mia idea, che spero venga confutata da chi ne sa più di me.
non so se è correlato, ma cmq interessante, la massa del fotone a riposo $m_0$ è $=0$a-priori, inoltre per la relatività speciale si ha $E=(m_0c^2)/sqrt(1-(v/c)^2)$ se v=c c'è indeterminazione $0/0$, però questa indeterminazione si risolve con la relazione di Planck $E=h\nu$ e quindi sostituendo otteniamo $m_0=0$, in altre parole il risultato del limite per $v to c$ è $h\nu$
ciao, è un po' che non mi connetto
ho avuto occasione di chiedere al mio professore, che mi ha spiegato che come giustamente diceva Giovanni non ha senso considerare un sistema solidale ad un fotone, in quanto rispetto ad esso il fotone perderebbe le sue proprietà ondulatorie (poichè a v=c il tempo si dilata all'infinito)
ovviamente ho visto smontare le argomentazioni che mi portavano a pensare che il fotone avesse velocità 0 rispetto a se stesso
ho avuto occasione di chiedere al mio professore, che mi ha spiegato che come giustamente diceva Giovanni non ha senso considerare un sistema solidale ad un fotone, in quanto rispetto ad esso il fotone perderebbe le sue proprietà ondulatorie (poichè a v=c il tempo si dilata all'infinito)
ovviamente ho visto smontare le argomentazioni che mi portavano a pensare che il fotone avesse velocità 0 rispetto a se stesso
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