Μήπως ένα ηλεκτρόνιο κινείται με την ταχύτητα του φωτός ή όχι;
* Ειδική σχετικότητα: Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας του Αϊνστάιν υπαγορεύει ότι τίποτα με τη μάζα δεν μπορεί να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός. Καθώς ένα αντικείμενο προσεγγίζει την ταχύτητα του φωτός, η μάζα του αυξάνεται απεριόριστα, απαιτώντας μια άπειρη ποσότητα ενέργειας για να την επιταχύνει περαιτέρω.
* μάζα ηλεκτρονίων: Τα ηλεκτρόνια έχουν μη μηδενική μάζα ανάπαυσης. Ενώ μπορούν να επιταχυνθούν σε πολύ υψηλές ταχύτητες (κοντά στην ταχύτητα του φωτός) σε επιταχυντές σωματιδίων, ποτέ δεν φτάνουν πραγματικά.
Ωστόσο, τα ηλεκτρόνια μπορούν να παρουσιάσουν κάποιες συμπεριφορές που μπορεί να φαίνονται σαν να κινούνται με την ταχύτητα του φωτός:
* Διπλότητα κύματος-σωματιδίου: Τα ηλεκτρόνια συμπεριφέρονται όπως τόσο τα σωματίδια όσο και τα κύματα. Η φύση κύματος ενός ηλεκτρονίου μπορεί να διαδοθεί σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός, παρόλο που το ίδιο το ηλεκτρόνιο δεν το κάνει.
* Ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία: Όταν τα ηλεκτρόνια αλλάζουν τα επίπεδα ενέργειας, εκπέμπουν φωτόνια (σωματίδια φωτός). Αυτά τα φωτόνια ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, αλλά δεν είναι το ίδιο το ηλεκτρόνιο.
Συνοπτικά:
* Ένα ηλεκτρόνιο δεν μπορεί να ταξιδέψει με την ταχύτητα του φωτός επειδή έχει μάζα.
* Τα ηλεκτρόνια μπορούν να παρουσιάσουν συμπεριφορές που μοιάζουν με κύματα που διαδίδονται σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός.
* Όταν τα ηλεκτρόνια αλλάζουν τα επίπεδα ενέργειας, εκπέμπουν φωτόνια που ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός.