Енергија и импулс честица без масе

  Питања упућена физичару

Како то да је импулс једнак нули код честица без масе, а енергија у формули E = √(p²c² + m²c⁴) није једнака нули?

Одлично питање! Релативистичка једначина за импулс изгледа овако: p = γmv. При томе је γ = 1/(1-v²/c²). Једначина се односи на честице са масом. Ако је маса једнака нули и брзина кретања честице у односу на посматрача мања од брзине светлости у вакууму, импулс и енергија су заиста једнаки нули. Међутим, ако се честица без масе креће брзином светлости у вакууму у односу на посматрача, у једначинама за импулс и енергију E = γmc² добијамо односе 0/0. Ово последње се тумачи да честица може имати масу једнаку нули, али њена брзина у том случају има вредност брзине светлости у вакууму. Дакле, једначина за енергију E = √(p²c² + m²c⁴) је нешто општија у тумачењу постојања ових, такозваних, ултрарелативистичких честица. Из једначине с почетка проистиче израз E = pc. Фотони и глуони представљају примере таквих честица.