За что фотон лишили массы. (Светлая ошибка Гюйгенса? 5.)

Стоит уточнить, что фотон лишали массы как частицу, а не как волну. И произошло это в славной теории СТО. Дело в том, что в Эйнштейновское релятивистское выражение полной энергии частицы через импульс фотон просто-напросто не влез.

Позиционировалось, что полная энергия частицы состоит из некого инварианта импульса (m0c), относящегося к внутренней энергии, и релятивистского импульса (mrv), имеющего отношение к кинетической энергии. Обратите внимание, что скоростей в формуле всего две: скорость света, и скорость системы. И здесь зарыт главный подвох. Никакая частица, не только фотон, не имеет права в этой формуле иметь какую-то свою скорость кроме скорости системы. А другими словами: эта формула описывает исключительно неподвижные, относительно подвижной системы, частицы. При попытке дорисовать в формуле какую-то другую скорость частицы, например, скорость света для фотона, или сумму скоростей частицы и ее подвижной системы, как равенство превращается в неравенство:

И в общем, можно смело по аналогичному для фотона выводу, делать вывод о том, что у любой частицы, двигающейся в подвижной системе - нет массы. Тем более, что с массами и у неподвижных частиц наблюдаются некоторые неясности: как-то сомнительно, что одна и та же, скажем так, субстанция одновременно имеет две массы. Поменьше нулевую и побольше релятивистскую.

     Таким образом, будет правильнее говорить, что это не фотон не имеет массы, а то, что релятивистское выражение полной энергии частицы через импульс не подходит для описания подвижных частиц.
И к этому выводу можно добавить то, что поскольку в СТО скорость света постоянна и не зависит от скорости системы, то скорость системы никак не влияет на импульс и энергию фотона, и применение этой формулы совершенно бесполезно, начиная с волшебного корня

.  Для света совершенно все равно какая там у системы v.

И уж совсем по большому счету: масса в этой формуле может вообще никакой роли не играть, поскольку формула описывает прямоугольный треугольник, в котором сторонами являются значения импульсов. Масса фигурирует во всех трех сторонах как постоянный множитель, и ее можно убрать совсем – равенство от этого не нарушиться.

Собственно говоря, массой покоя называется масса, измеренная в той системе, в которой объект покоится. Если он в системе не покоится, то и массы покоя в ней не имеет. Ну, и как вам безмассовая "частица" - Солнце? Оно в нашей системе не покоится, то есть массы покоя не имеет. А при желании, можно даже основную длину волны найти. Чем вам не фотончик? :)

Вероятно, Эйнштейну следовало бы и за фотон уцепиться, чтоб оценить массу покоя фотона, поскольку другие моменты его остановки, например, когда он во что-нибудь "влипает" и выдает давление света, Эйнштейн по причине дальнозоркости и отсутствия "бытового взгляда" плохо видит.

-
     Второй раз фотон обидели, когда переписали результаты эксперимента Паунда и Ребки (Савельев И.В., «Курс общей физики», М., «Наука», 1982г., том I, стр. 244; том II, стр. 173). У них фотон терял энергию с набором высоты в результате затрат на работу в поле гравитации Земли. Фотон имел массу, более того, ее можно было легко вычислить (Барбатунова А.В., «Физика света. Работа над ошибками», «Филин», 2019г.).

     Мало того, что результаты Паунда и Ребки беспардонно переврали после их смерти, что само по себе очень некрасиво, так еще и совершенно не поняли, что этот опыт, как раз, опровергает то, что они пытались им доказать. А доказывали они замедление времени вблизи больших масс.
     Поскольку Солнце вполне себе большая масса, и свет от него мы получаем несколько «покрасневшим», что называется «красное гравитационное смещение», запомним, что чем медленнее идет время – тем «краснее» фотон. А теперь смотрим на опыт Паунда и Ребки. У поверхности Земли испускался некий квант, который на высоте 21 метра от поверхности несколько терял энергию, то есть - «краснел». Так как, согласно теории, «краснее» там, где медленнее, напрашивается вывод, что чем дальше от поверхности Земли, тем согласно опыту, время идет медленнее. Делаем обратный опыт (сверху вниз), и наш фотон к поверхности придет несколько «посиневшим». Отсюда тот же вывод: чем ближе к массивной поверхности, тем время идет быстрее.
В общем, не всегда стоит тащить на себя все одеяла без разбора.