¿Existe algún límite superior para la energía cinética de una partícula?

Question

Mientras que la velocidad de la luz es el "límite máximo de velocidad" para cualquier partícula.. ¿Existe algún límite máximo para la energía cinética?

Answer 1

En principio, no: una partícula puede salir de una reacción con cualquier energía cinética que se pueda imaginar.

Sin embargo, en la práctica, hay un límite conocido como el Corte GZK . Un barión (protón o neutrón) con energía superior a $10^{19}\,\rm eV$ verán el fondo cósmico de microondas desplazado hacia el azul tan fuertemente que el barión puede dispersarse de los fotones del fondo para producir piones. La consecuencia es que cualquier partícula con energía por encima de este límite debe ser "local", ya que aún no ha perdido su energía. ("Local" es relativo, sin embargo; el horizonte GZK contiene muchas galaxias).

No estoy seguro de si existe un límite similar al de GZK para la energía cinética de los fotones o los electrones. Para objetos macroscópicos, Randall Munroe discute este tipo de límite para pelotas de béisbol y meteoritos . Pero, en general, la existencia de un límite a la energía cinética de una partícula depende de la cercanía a la fuente de la partícula acelerada: cerca, no hay límite; lejos, está limitado.