A A A A Автор Тема: Для фотона летящего со скоростью света время как течёт?)))  (Прочитано 8958 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Ну а если отвлечься от геометрии (или там - КМ, КЭД и СТО), то существуют?
Фотон это такая штука странная:
Вот когда поезд едет, или электрон летит, на них можно посмотреть, электрон от этого правда с пути собьется.
А на фотон в середине пути посмотреть никак нельзя. Можно только верить, что он там есть.

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
Фотон это такая штука странная:
Вот когда поезд едет, или электрон летит, на них можно посмотреть, электрон от этого правда с пути собьется.
А на фотон в середине пути посмотреть никак нельзя. Можно только верить, что он там есть.
Угу, умом фотона не понять. А как быть с эффектом Комптона? Электрон и фотон столкнулись и каждый пошёл в целости своей дорогой. (А поезд пошёл своей). Т.е. по сути посмотрели на фотон в пути.  Или я что-то путаю?

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
А как быть с эффектом Комптона? Электрон и фотон столкнулись и каждый пошёл в целости своей дорогой.
Это будут тот же электрон и другой фотон. (Фотон излучается и поглощается только целиком, если его не поглотили, то ничего о нем неизвестно - ни координат ни времени, есть ли, был ли он вообще.)

Оффлайн xd

  • *****
  • Сообщений: 17 982
  • Благодарностей: 378
    • Skype - deimos.belastro.net
  • Награды Открытие комет, астероидов, сверхновых звезд, научно значимые исследования.
    • Сообщения от xd
    • Белорусская любительская астрономическая сеть
Если мы знаем, кто его испустил, то знаем и факт наличия, и энергию. Рождается ведь тоже не из ниоткуда, не так ли?
У природы нет плохой погоды, у неё просто на нас аллергия.

Учение без размышления бесполезно, но и размышление без учения опасно /Конфуций/
Слово есть поступок. /Л. Толстой/

Оффлайн chsv

  • ****
  • Сообщений: 402
  • Благодарностей: 8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от chsv
Это будут тот же электрон и другой фотон.
Почему электрон тот же?

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Если мы знаем, кто его испустил, то знаем и факт наличия, и энергию
Мы знаем только об обмене энергией, частицы-переносчика мы не наблюдали(сколько их было 1,2 или 10?), ее существование - наша выдумка. Не зря же каждому новому теоретику она представляетcя по своему - кому волной, кому шариком, а кому-то дуализмом(корпускулярно-волновым)  :-\ . А обычно просят не напрягать воображение,  >:D а сосредоточиться на практической стороне.  :-X
Если серьезно, то мы наблюдаем интегральную оценку всех способов(диаграмм Фе́йнмана), которыми такая передача энергии может осуществляться. Возможно, однофотонный перенос дает максимальный вклад, но не исчерпывающий. Даже ближайшие приближения потребуют значительного количества различных частиц и античастиц:



Цитата
Почему электрон тот же?

Если мы его обнаружили один раз, то по крайней мере мы имеем возможность обнаружить его еще раз, либо знать, что он продолжает существовать по наличию заряда/поля.

Оффлайн chsv

  • ****
  • Сообщений: 402
  • Благодарностей: 8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от chsv
Цитата
Почему электрон тот же?

Если мы его обнаружили один раз, то по крайней мере мы имеем возможность обнаружить его еще раз, либо знать, что он продолжает существовать по наличию заряда/поля.
По-видимому, при взаимодействии двух частиц обе частицы пропадают, а вместо них появляются другие частицы. Новых частиц может быть тоже две и называться они могут теми же именами, что и исходные частицы. Это частный случай взаимодействия двух частиц. Может быть и по-другому. Если фотон с огромным импульсом провзаимодействует с покоящимся электроном, то в результате взаимодействия могут появиться несколько пар частица-античастица, электрон и фотон. В этом случае говорить о том, что электрон является исходным, а фотон другим, по-видимому, смысла нет.

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
Это будут тот же электрон и другой фотон. (Фотон излучается и поглощается только целиком, если его не поглотили, то ничего о нем неизвестно - ни координат ни времени, есть ли, был ли он вообще.)
Т.е., Вы считаете, что если фотон был виртуально поглощён и излучён, это уже не тот фотон. Но виртуальные процессы - это ведь только промежуточные этапы расчёта в различных приближениях - на то и виртуальные. Т.е. "виртуально поглощён" - это, очевидно, не значит "реально поглощён"? Но возьмём другое. Нобелевская премия по физике — 2012 -
... В таком резонаторе микроволновой фотон будет «жить» десятые доли секунды — огромный промежуток времени для современной экспериментальной физики. За это время можно, не торопясь, и породить фотон, и воздействовать на него, и «просканировать» его состояние (как это сделать, будет рассказано ниже). Главное, фотоны перешли в категорию «частиц», долго живущих внутри экспериментальной установки, «частиц», над которыми уже можно проводить разнообразные опыты.

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Интересная статья, не часто встречаются доступные, простые примеры по квантовым эффектам:

 Между двумя зеркалами пустого резонатора (то есть без фотонов внутри) пролетает атом, находящийся в возбужденном состоянии. Вообще, возбужденные атомы нестабильны, и через небольшое время электрон в нём прыгает на более низкий уровень, излучая при этом фотон. Казалось бы, это спонтанное излучение — сугубо внутриатомный процесс, и время жизни возбужденного состояния — собственная характеристика атома. Однако оказывается, что пролетая сквозь пустой резонатор, атом может ускорить или, наоборот, замедлить процесс «высвечивания» фотона!
Я предлагаю еще раз вдуматься в эту ситуацию. Возбужденный атом находится в пустоте, его никто не «трогает» (стенки резонатора удалены от атома на сантиметр!), мы на него не воздействуем никакими внешними электромагнитными полями. Мы всего лишь ограничиваем вакуум вокруг него — и этого уже достаточно, чтобы помешать или, наоборот, поспособствовать излучению фотона.
С точки зрения житейской интуиции — ситуация совершенно необыкновенная. Мы привыкли, что результат может вызвать только прямое воздействие на объект: либо через непосредственное соприкосновение с ним, либо через силовые поля. А тут получается так, словно мы запрещаем или «поощряем» распад, вообще не воздействуя на атом!


Хороший пример "распутывания" квантово запутанного состояния. Но все же это не тот же самый фотон, хотя и сохраняет свойства исходного фотона.

Т.е., Вы считаете, что если фотон был виртуально поглощён и излучён, это уже не тот фотон. Но виртуальные процессы - это ведь только промежуточные этапы расчёта в различных приближениях - на то и виртуальные. Т.е. "виртуально поглощён" - это, очевидно, не значит "реально поглощён"? ...

"Виртуальные" (правильнее квантово запутанные) процессы - это не просто этап скрытой жизни. Все что мы наблюдаем в жизни - результат суперпозиции этих "виртуальных" процессов. В указанной Вами статье, авторы смогли отсечь некоторые квантовые состояния и представили миру микромир с его "странными" законами. Но просто нагрейте тот же резонатор и другие виртуальные состояния станут доминирующими. А потом попробуйте объяснить, как макропредмет на расстоянии 1 см от микрообъекта влияет на его состояние. Только через суперпозицию виртуальных процессов. До прочтения этой статьи, для меня основным впечатляющим опытом была интерференция одиночного фотона: "пролетая" через одно отверстие со скоростью света, фотон знает, что существует(или не существуте) второе отверстие, и интерференционная картинка появляется в результате "виртуальных" процессов.

Кстати, телескопы тоже "квантовые" приборы. Они ловят одиночные фотоны всей своей поверхностью за счет квантовой запутанности конечного состояния. Разглядывая фотографию звезд, мы не можем сказать от какого места зеркала произошло отражение. В отражении участвует все зеркало, и если оно сделано с дефектами, фотоны это почуствуют сразу.

Тут вспомнился еще один квантовый эффект: количество одиночных фотонов отраженных передней границей стекла зависит от толщины стекла. Даже если стекло толщиной 2 метра, и на "исследование" толщины стекла фотону не надо никакого времени, отражение происходит так, как будто он знает толщину стекла.

Если еще есть сторонники "полета" фотона, то как они могут объяснить интерференцию одиночного фотона на двух отверстиях или зависимости отражения от толщины материала(для толстых материалов).

PS. согласен, электрон может быть другим, наверное, даже надо это утверждать.
ps2. Еще в том резонаторе должен сильно проявляться эффект Казимира.

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
Не слишком сильно нафантазировали? :)
"Виртуальные" (правильнее квантово запутанные) процессы
Почему правильнее, можете привести подтверждающую ссылку?
Кстати, телескопы тоже "квантовые" приборы. Они ловят одиночные фотоны всей своей поверхностью за счет квантовой запутанности конечного состояния.
Можете пояснить, что с чем в "конечном состоянии" запутано?

Ещё интересный момент -
"пролетая" через одно отверстие со скоростью света, фотон знает, что существует(или не существуте) второе отверстие, и интерференционная картинка появляется в результате "виртуальных" процессов.
Что Вы понимаете закавыченными виртуальными процессами и почему, если это квантово запутанные, именно они играют тут роль?
« Последнее редактирование: 15 Янв 2014 [00:39:12] от Greps »

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Что Вы понимаете закавыченными виртуальными процессами ...
Виртуальны пары частиц(частица+античастица). Виртуальными называют процессы с участием пар виртуальных частиц. А какие в нашем мире процессы протекают без виртуальных частиц? А называть все процессы виртуальными уже излишне. Поэтому самые виртуальные из виртуальных процессов и поместил в кавычки.

Цитата
Почему правильнее, можете привести подтверждающую ссылку?
Процесс (с участием виртуальных частиц) имеет сумму вероятностей всех исходов строго 1. Исключая отдельные состояния системы(поместив к примеру в резонатор) мы повышаем вероятность других состояний. Если в системе есть несколько частиц с известной суммой состояний, но неизвестно какая частица в каком состоянии,то говорят о квантовой запутанности состояния. Например, для двух элестронов (А и В) с антипараллельными спинами можно утверждать, что если спин(А)=1 то следует, что спин(В)=-1 и, если спин(А)=-1 то следует, что спин(В)=1. То есть выяснив состояние одной частицы, мы узнаем состояние другой. Но если взять любой отдельный электрон, его состояние 1 или -1 буде равновероятным. В квантовой запутанности может принимать участие большое количество частиц. Самый известный теоретический случай - про "кота Шредингера" в многомировой интерпретации квантовой механики.

Цитата
Можете пояснить, что с чем в "конечном состоянии" запутано?
Про главное зеркало. Хотя принято говорить о длине волны, реально классический размер фотона много меньше ГЗ, поэтому с этой точки он отражается от ничтожной части зеркала, и кажется, что если зеркало имеет ничтожный дефект от края к краю в пределах длины волны, то это не существено - ну будут часть фотонов собираться на длину волны в сторону, все равно в ту же светочуствительную ячейку матрицы попадут. На практике же в любой свой точке зеркало "знает" насколько точно оно изготовленно. Точно также, как в статье, фотон знает, что находится в резонаторе. Ему не надо исследовать весь резонатор - в каждой его точке есть вся квантовая информация о нем. И отражаясь от любой части ГЗ фотон будет вести себя так, как будто он отразился от всего зеркала. Его конечное состояние - суперпозиция отражений от каждой части зеркала. Можно удалить из такой суперпозиции нежелательные составляющие закрасив дефекты зеркала черной краской. Новая суперпозиция состояний фотона будет давать более качественное изображение. По дифракционному изображению звезды Вы можете оценить общее качество зеркала, потом обследовав одну половину зеркала Вы можете достаточно точно сказать насколько точно изготовлена другая половина зеркала не глядя на нее. Может и грубо, но если у зеркала только один дефект, то все логично? Если Вы не нашли его на этой половине, значит он на другой, а в начале Вы не знаете на какой половине ГЗ дефект находится. Чем не квантовая запутанность?

Можно еще раз вернуться к первому вопросу. Т.к. все процессы вокруг нас протекают с участием виртуальных частиц и уже с самого начала как бы в какой-то своей части виртуальны, если глубоко копнуть. То можно отдельно выделить квантовозапутанные процессы. Это суперпозиция вероятных состояний системы нескольких частиц. Так отраженный от ГЗ фотон является квантовозапутанным с поверхностью ГЗ. Зная качество ГЗ вы можете сказать как оно будет отражать фотоны и какое качество изображения получится, так и наоборот, зная качество изображения можно сказать какое качество ГЗ. Не зная ни того ни другого, Вы ничего сказать не можете ни о том ни о другом, только общие слова, что если ГЗ плохое, то и изображение будет плохим.

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps

Из последнего поста заключаю, что виртуальные процессы в -
"пролетая" через одно отверстие со скоростью света, фотон знает, что существует(или не существуте) второе отверстие, и интерференционная картинка появляется в результате "виртуальных" процессов.
упомянуты просто потому, что -
все процессы вокруг нас ... виртуальны
Так?

Оффлайн petrovich1964

  • *****
  • Сообщений: 11 829
  • Благодарностей: 245
    • Сообщения от petrovich1964
интерференция одиночного фотона: "пролетая" через одно отверстие со скоростью света, фотон знает, что существует(или не существуте) второе отверстие
Василий Иванович диктует Петьке: Постучали по столу. Таракан услышал, испугался, и побежал. Теперь оторвали таракану ножки. Постучали по столу. Таракан не побежал. Вывод - уши у таракана в ногах.
И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
упомянуты просто потому, что -
другими способами не объяснить интерференцию одиночных фотонов, в отверстиях много больших классического размера фотона.

Цитата
уши у таракана в ногах
самое простое объяснение, не требующее глубокого изучения тараканов, и как не странно вполне соответствующее реальности. Тараканы звуков не слышат, но они способны чуствовать вибрацию волосков создаваемую звуковой волной.

Вы, наверное, знали об этом ...

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
другими способами не объяснить интерференцию одиночных фотонов, в отверстиях много больших классического размера фотона.
Трудно с Вами :) Задаю на Яндексе "Классический размер фотона", ответ - "Искомая комбинация слов нигде не встречается."
Что Вы под этим  понимаете? Если это длина волны соответствующего излучения - то на отверстиях "много больших" этой длины интерференции практически просто нет.

Оффлайн SY

  • *****
  • Сообщений: 1 593
  • Благодарностей: 31
    • Сообщения от SY
Трудно с Вами  Задаю на Яндексе "Классический размер фотона", ответ - "Искомая комбинация слов нигде не встречается."
Что Вы под этим  понимаете?
Вроде бы выше уже писал, что нет такой системы отсчета, где можно было бы измерить размеры фотона.
Здесь же идет сравнение с классической физикой, которая не способна дать объяснение наблюдаемым явлениям.
И такой подход уже много лет считается ненаучным. Соответсвенно и нет инете таких разъяснений.
Но если очень хочется, то можно почитать классическую электродинамику или поискать "THE CLASSICAL STRUCTURE MODEL OF SINGLE PHOTON".
Если это длина волны соответствующего излучения - то на отверстиях "много больших" этой длины интерференции практически просто нет.
А 1 метр это много больше длины волны видимого света? Отношение больше миллиона. Если да, то инерференционная картина от разных частей ГЗ диаметром 1м не должна наблюдаться?
« Последнее редактирование: 15 Янв 2014 [18:37:15] от SY »

Оффлайн chsv

  • ****
  • Сообщений: 402
  • Благодарностей: 8
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от chsv
для меня основным впечатляющим опытом была интерференция одиночного фотона: "пролетая" через одно отверстие со скоростью света, фотон знает, что существует (или не существует) второе отверстие, и интерференционная картинка появляется в результате "виртуальных" процессов. Кстати, телескопы тоже "квантовые" приборы. Они ловят одиночные фотоны всей своей поверхностью за счет квантовой запутанности конечного состояния. Разглядывая фотографию звезд, мы не можем сказать от какого места зеркала произошло отражение. В отражении участвует все зеркало, и если оно сделано с дефектами, фотоны это почувствуют сразу. Тут вспомнился еще один квантовый эффект: количество одиночных фотонов отраженных передней границей стекла зависит от толщины стекла. Даже если стекло толщиной 2 метра, и на "исследование" толщины стекла фотону не надо никакого времени, отражение происходит так, как будто он знает толщину стекла. Если еще есть сторонники "полета" фотона, то как они могут объяснить интерференцию одиночного фотона на двух отверстиях или зависимости отражения от толщины материала (для толстых материалов).
На практике же в любой свой точке зеркало "знает" насколько точно оно изготовленно.
Вы сами даете ответы на свои вопросы. Фотоны ничего " не знают" об объектах, на которых рассеиваются. Им без разницы, на чем упруго рассеиваться - на экране с одним отверстие, на экране с двумя отверстиями или на электроне. Важно, что объекты "знают" чем они являются. Для фотона экран с одним отверстием отличается от экрана с двумя отверстиями не меньше, чем каждый из них отличается от электрона. Фотон рассеивается на каждом экране как на элементарной частице. Он "не знает", что экраны "состоят" из элементарных частиц. Интерференционная картина получается тогда, когда объект имеет какую либо периодичность или его можно представить как "сумму" нескольких объектов. Например, молекула из двух различных атомов. Наличие периодичности "зависит" не только от самого объекта, но и от импульса фотона (от длины волны). При рассеянии фотонов на объектах важны не сами начальные и конечные импульсы фотонов, а разности начального и конечного импульса. Эти разности являются "паспортом" рассеивающего объекта. Картины рассеивания фотонов с различными импульсами на одном и том же объекте будут отличаться, максимумы интенсивности будут наблюдаться при различных углах отклонения конечных фотонов. "Паспорт" объекта, т.е. интерференционная картина в импульсном (обратном) пространстве, будет одним и тем же.   

Оффлайн Greps

  • *****
  • Сообщений: 864
  • Благодарностей: 7
  • Щас спою!
    • Сообщения от Greps
инерференционная картина от разных частей ГЗ ...
Всё же хотелось бы получить ответ - можно ли наблюдать
интерференцию одиночных фотонов, в отверстиях много больших классического размера фотона.
Если уж, похоже, договорились, что "классический размер фотона" - это длина волны.

Оффлайн -Юрий-

  • *****
  • Сообщений: 9 323
  • Благодарностей: 224
  • Попытка - первый шаг к провалу.
    • Сообщения от -Юрий-
Всем, кто очень сильно интересуется фотоном, рекомендую почитать: http://www.scorcher.ru/art/theory/air/sample_photon.php
Надо очень много знать, чтобы понять своё невежество.
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн Ssid

  • *****
  • Сообщений: 8 871
  • Благодарностей: 74
  • Не терплю ни флейм, ни флуд
    • Сообщения от Ssid
Всем, кто очень сильно интересуется фотоном, рекомендую почитать:
вы бы сразу честно писали - для верующих в эфир
а здесь с научной точки зрения обсуждать пытаются
- Папа! А что такое высшее образование?
- А это, сынок, то, что в прошлом веке, когда учился я - называлось средним...