El fotón y la masa

Pedazo de calabaza.

El tema de la masa del fotón es muy controvertido. Es evidente que es difícil de tragar eso de que los fotones no tienen masa. En nuestra vida diaria estamos acostumbrados a que todo lo que nos rodea tiene masa y aceptar que haya algo sin ella no es trivial del todo.

¿Pero por qué narices se empeñan los físicos en repetir que el fotón no tiene masa?

¿Acaso el fotón no tiene energía? ¿Entonces no es válida la relación ?

Estas son preguntas que se repiten una y otra vez y que son ciertamente complicadas de responder. Esta entrada, que se preveé árida, intentará dar los argumentos teóricos existentes para mostrar el por qué se dice que el fotón es una partícula sin masa.

Las transformaciones de Lorentz

Hemos estado discutiendo en nuestro minicurso de Relatividad Especial las bases de esta teoría.  Los puntos esenciales son:

–  Toda la física es la misma para todo observador inercial.

–  La velocidad de la luz en el vacío es constante para todo observador inercial.

El tema central en relatividad especial es que dados dos observadores inerciales que estén midiendo el mismo fenómeno le asignarán coordenadas distintas.  Pero dado que la física tiene que ser la misma ha de ser posible transformar las coordenadas que le asigna un observador en las que les asigna el otro y viceversa.  Pues bien, las transformaciones que permiten esto y son consistentes con los postulados de la relatividad especial son las conocidas como transformacioens de Lorentz.

En esta entrada vamos a deducirlas paso a paso.

Un texto excelente para todo esto es:

The Mathematics of Relativity for the Rest of Us de Jagerman