Kako se foton ubrzava brzinu svjetlosti tako brzo?

Anonim

Ne samo da foton doslovce izlazi iz postojećeg bezvrijednog ništavila, već se, čim se rodi, oslobodi 300 milijuna metara u sekundi. Ne, ne ubrzava, on ili ne postoji ili ne, a ako se to dogodi, uvijek se trči brzinom svjetlosti, sve dok se ne upadne u ništa dok se apsorbira.

Fotoni se ne ubrzavaju, ali već putuju na 300 milijuna metara u sekundi kada emitiraju. (Foto kredit: Pexels)

Rođenje fotona

Elektroni nalaze unutar atoma u različitim razinama energije. Kada se elektriti uzbuđujemo, na primjer, u slučaju žarulje, zagrijavanjem atoma volframa, podižemo ih na višu razinu energije. Međutim, priroda traži stabilnost; elektroni preziru penjanje na višu razinu. Da bi se postigla stabilnost, elektroni se spuštaju na svoje izvorne ili čak niže razine. Kada jedan elektron stvara ovaj skok prema dolje, atom emitira foton. Dok se milijuni i milijardi elektrona istodobno spuštaju na niže razine, volfram oslobađa masivnu bujicu fotona.

Dakle, u osnovi, svjetlo ili foton se rađa kada se elektron prelazi s više razine energije na nižu razinu energije. Međutim, pisac tada pita:

Da biste zavirili u atom, biste li pronašli skrivenu vojsku nebrojivih fotona, spremni za zasjedu na naredbu elektrona?

Pa ne. Elektron se skače na nižu razinu energije jer žudi za stabilnošću, i da bi to postigao, mora izgubiti energiju koja ju je prisilila na uspon na prvo mjesto. Kao što je članak objašnjavao:

Svemir, za razliku od slučaja toplinske energije, ne može trošiti ovu organiziranu energiju; ona mora staviti dodatnu energiju na neku upotrebu. Rezultat je trenutačno stvaranje fotona; doslovno se pojavljuje u postojanju od čistog ničega, što god to bilo.

Kako se stvaraju fotoni. (Foto: Brighterorange / Wikimedija)

Emitirani foton samo se događa da putuje ili već putuje na 300 milijuna metara u sekundi. Ne ubrzava od 0 m / s do 300 milijuna m / s trenutačno. Neki bi mogli pripisati tu ekscentriciju na fotonov krajnji nedostatak mase, ali to nije istina. Kada se slobodni neutron na kraju propadne protonu, stvarajući elektron i anti-neutrino u tom procesu, također usprkos čistom ništavilu, usput, elektronski emitirani konstantno se promatra da već putuje pri fiksnoj brzini. Ne ubrzava, unatoč posjedovanju mase. Dakle, što se događa u svijetu?

Bolje razumijevanje postiže se kad pogledamo foton - i elektron, u tom smislu - ne kao kruta kugla, ne kao čestica, nego kao val, poput valovitosti u ribnjaku.

Fotona kao val

Elektroni se ponašaju kao valovi jer oni, nakon što su pušteni u dva proreza, nacrtaju uzorak smetnji, vrlo otisak valova, na zaslonu ispred njih.

Elementarna čestica može se smatrati poremećajem ili uzbudom u svom odgovarajućem valnom polju. Dakle, dok je elektron poremećaj ili uzbuđenje elektronskog polja, foton je poremećaj ili uzbudenje elektromagnetskog polja. To je mreškanje u elektromagnetskom ribnjaku. Sada, imajte na umu da se valovi u ribnjaku potaknuli kamenom koji se bacaju u nju ne ubrzavaju; ne počinju se nepomično i postupno povećavaju brzinu. Umjesto toga, zrače se van trenutka kada kamen dotakne vodu. Foton ili elektromagnetski val već putuju na 300 milijuna metara u sekundi, jer se tako ponašaju valovi!

(Foto kredit: Pixabay)

Ako smatrate apsurdno, ne brinite, niste sami. Apsurdnost proizlazi iz činjenice da smo skloni pogrešnoj kvantnoj mehaničkoj čestici za svakodnevne objekte mase m, koji se podvrgavaju sili F, ubrzavaju m / s² . Kvantne mehaničke čestice, međutim, nisu ništa drugo nego svakodnevni predmeti; oni su za razliku od svega što smo se susreli. Čak je i dobitnik Nobelove nagrade i jedan od najsjajnijih umova prošlog stoljeća Richard Feynman, unatoč tome što je bio pionir kvantne elektrodinamike (QED), pomislio je: "Ako mislite da razumijete kvantnu mehaniku, ne razumijete kvantne mehanike „.