Bastantes de las preguntas dadas en este sitio mencionan un fotón en el vacío que tiene un marco de descanso, como que tiene una masa cero en su marco de descanso. Encuentro esto contradictorio ya que los fotones deben viajar a la velocidad de la luz en todos los marcos de acuerdo con la relatividad especial.
¿Un fotón en el vacío tiene un marco de descanso?
Sus respuestas son correctas, un fotón solitario no tiene marco de descanso, sin embargo, me parece bastante interesante observar que un sistema de partículas sin masa (como los fotones) puede tener una masa distinta de cero siempre que todos los momentos no estén orientados en el mismo eje y que para tales sistemas se PUEDAN definir marcos de momento cero.
Para simplificar, suponga las dimensiones $(1+1)$. Sea $M$ la matriz $2\times 2$ que relaciona dos fotogramas. Luego (estableciendo $c=1$) la velocidad relativa de los dos fotogramas es la relación $v=M{12}/M{22}$ (o alguna relación análoga dependiendo de su orden preferido para su fotograma).
Supongamos $v=1$. Luego $M{12}=M{22}$. De esto y de la ortogonalidad de Lorentz, se obtiene fácilmente $M{11}=M{21}$, de donde $M$ es singular, contradicción.
Por lo tanto, no puede haber dos fotogramas con velocidad relativa $1$.
De nada. El marco de descanso es un concepto que no existe en la naturaleza. Si hubiera existido, la naturaleza no sería causal. Un fotón que se propaga a través del medio no se "mueve" a una velocidad menor que la velocidad de la luz en el vacío. Simplemente interactúa electromagnéticamente con el medio y estas interacciones ralentizan su propagación a través del medio.
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