Меняет ли свет свой спектр проходя вблизи массивных планет?

[xd]

Давайте пройдёмся по электромагнитному спектру и Вы поставите границу, где, по Вашему мнению, излучение "не стыкуется" с моделью частцы?
Итак: гамма, рентген, УФ, видимое, ИК, микроволновое, СВЧ, УКВ, КВ, СВ, ДВ, СВД.
Где ставим границу?

[Змей Петров]

Deimos, без понятия где её поставить.
Но все эти объекты одинаковы в одном - нулевая масса покоя и абсолютная скорость C независимо от СО.
(я, кстати, не говорил про нестыковку с моделью частицы, скорее граничный случай частицы)
Да, ещё кстати. А в Стандартной Модели есть ещё "безмассовые" частицы кроме фотона и гипотетического глюона?

[dims]

Но фотон не шарик. В этом и вопрос.

В данном вопросе фотон ведёт себя как шарик, который движется с предельной скоростью

\[c\]

Согласно теории относительности, любое тело, движущееся с этой скоростью, должно обладать нулевой массой

\[m=0\]

То есть, 4-мерный вектор энергии-импульса этого тела должен иметь нулевую длину

\[E^2 -(pc)^2=E-pc=0\]

То есть, в отличие от энергии и импульса массивных тел, которые могут меняться с некоторой независимостью, энергия и импульс безмассового тела жёстко связаны между собой.

Как известно из квантовой механики, энергия фотона однозначно связана с его частотой

\[E=h\nu\]

То есть, фотон есть шарик, цвет которого однозначно связан с его энергией и импульсом.

Этим задача исчерпывается. Квантовые свойства фотона в данной задаче не проявляются, так как в ней отсутствуют параметры, сравнимые с постоянной Планка. В типичном потоке света от звезды каждую секунду прилетают "несметные" количества фотонов, так что вполне допустимо рассматривать свет, как поток очень лёгких частиц.

[Змей Петров]

dims, проблема на мой взгляд в том, что шарики не движутся с предельной скоростью.
Немного по другому говоря - а можно ли связать с самим фотоном СО?

[Stepanov]

Фотон с шариками не имеет никакого родства!
Я даже так выражу мысль: каждая элементарная частица, и фотоны, имеют размер (вероятностной функции) со всю Вселенную,
ЭМ волны метрового диапазона, как и любые другие, из фотонов не состоят они и есть фотоны.
Кстати, вы знаете, планковская величина кванта энергии проявляется не только в квантовой физике, она например, проявляется, в сейсмологии. Сейсмодатчик представляет собой массивное тело на специальном подвесе с очень малым трением, и чувствительный элемент, всё охлаждено до низкой температуры. Так вот современная аппаратура настолько совершенна, что способна бы снимать с этой массы сигнал по энергии меньше Планковской, но это невозможно, и не происходит, и этот эффект квантования хорошо наблюдается. Это я к тому рассказал, что нельзя представлять ЭМ поле как нечто непрерывное и измеряемое в любой точке, любое измерение начинает взаимодействовать с полем и менять его, при этом гравитационные эффекты, в т.ч. дисперсия, также не лишены квантованности.

[Змей Петров]

Stepanov
Т.е. фотон это т.н. "волновой цуг" ЭМ волны?
Насчет квантовой гравитации говорить вроде пока ещё рано.

Я даже так выражу мысль: каждая элементарная частица, и фотоны, имеют размер (вероятностной функции) со всю Вселенную,

В теории оно так, но так ли на практике.
Простейшая аналогия - классическая термодинамика допускает самопроизвольное закипание чайника, поставленного в холодильик, правда с очень малой вероятностью. В этом и загвоздка - для постановки требуемого количества опытов не хватит ни чайников, ни времени существования Вселенной, ни её объема.

[Stepanov]

Цуг это понятие относящееся к волновым процессам, точнее к топологии волновых процессов. Нельзя просто так приравнять понятие фотона (а это именно понятие), в понятию цуга, они даже в первом приближении не тождественны.

Также мы не можем опираться на гипотетическую идею о возможности самозакипания чайника, делая при этом какие-то выводы и развивая мысль.

[dims]

Немного по другому говоря - а можно ли связать с самим фотоном СО?

Нет.

[Змей Петров]

Цуг это понятие относящееся к волновым процессам, точнее к топологии волновых процессов.

А что значит тогда -
"ЭМ волны метрового диапазона, как и любые другие, из фотонов не состоят они и есть фотоны."
?
ЭМВ это волновой процесс и если ЭМВ и есть фотон, то в чем несоответствие?

Также мы не можем опираться на гипотетическую идею о возможности самозакипания чайника, делая при этом какие-то выводы и развивая мысль.

Это не попытка опираться или делать выводы, а просто аналогия.
Вероятность обнаружить фотон в километре от его нормальной траектории тоже очень мала. Т.е. некоторая неопределенность пространственного положения фотона не мешает ему взаимодействовать с гравитационным полем. С электроном, протоном и т.д. кстати точно та же история - их положение в пространстве тоже описывается вероятностной волновой функцией.

[Ly_S]

Но все эти объекты одинаковы в одном - нулевая масса покоя и абсолютная скорость C независимо от СО.
(я, кстати, не говорил про нестыковку с моделью частицы, скорее граничный случай частицы)

Скорость одинаковая,масса одинаковая,а энергия разная.

[Змей Петров]

Скорость одинаковая,масса одинаковая,а энергия разная.

Да, это понятно. Но это не дает ответа на поставленный вопрос.
Да, не обратил... А масса-то почему одинаковая? Это масса покоя нулевая, а покоиться он в принципе не может.

[Ly_S]

Я, как раз, поддержал Вас в вопросе.
Масса одинаковой быть не может.ИМХО.

[Змей Петров]

Да, понял.

[Gleb1964]

с СО связанной с Солнццем КА явно изменяет скорость/энергию, пролетая мимо Венеры, чем реально пользовались. Пылинка в 1мкм тоже очевидно изменит.

Фотон тоже изменит энергию. Но не скорость, она у него фиксирована.

фотон изменит энергию в системе координат наблюдателя? а в системе координат планеты, которую он огибает, отклоняясь гравитацией, фотон энергию не изменит (по аналогии с гравитационным маневром "частиц"). Противоречие?
Или скорость планеты тоже изменится, при огибании ее фотоном - система координат планеты неинерционная в таком случае. Потому как если есть изменении энергии фотона при гравитационном отклонении массивным телом, то должно быть и изменение кинетической энергии (скорости) этого тела (в системе координат наблюдателя)
тогда название темы могло бы звучать еще более закодированно, что то вроде "изменяют ли свою скорость массивные тела при пролете вблизи фотона"

[konstkir]

Не изменится энергия фотона в простейшем случае объекта. Нет внятных обоснований и тем более фактов. Куча галактик, удаляющиеся, с жуткой скоростью посылает свет, проходящий мимо галактик с меньшей, но тоже с жуткой скоростью - все с приличными Z. Спектр галактик не изменяется после прохождения более близких галактик.
Гравитационное линзирование тоже не приносит заметных спектральных изменений.
(Гарантий этого вывода у меня нет, т.к. нет ссылок с разбором полетов. )

Другое дело более сложные объекты типа больших скоплений галактик. Там работает эффект Сакса-Вольфа, связанный с расширением крупных скоплений за время прохождения, например, реликтового излучения. РИ получает добавочные смещения частоты.

[Змей Петров]

Куча галактик, удаляющиеся, с жуткой скоростью посылает свет, проходящий мимо галактик с меньшей, но тоже с жуткой скоростью - все с приличными Z.

Не совсем понятно(по крайней мере мне) - что представляет собой "разбегание галактик". Физическое движение др.отн.друга в пространстве? Или некое расширение самого пространства?
В любом случае спектры получаемые от столь слабых наблюдаемых объектов(если их вообще возможно получить) будут слишком грубы для нахождения тонких различий.

[Змей Петров]

"изменяют ли свою скорость массивные тела при пролете вблизи фотона"

Кстати, интересный вопрос.
При взаимодействии "пролетающего мимо", скажем Юпитера, электрона, последний явно будет отклоняться гравитационным полем. Но сам Юпитер? Его изменение импульса д.б. настолько мало, что просто говорить страшно...

[Gleb1964]

я полагаю, что свет не изменит энергию/частоту при пролете вблизи массивного тела.
в качестве аналогии с пролетом частицы, имеющей массу - эффективность гравитационного маневра уменьшиться с увеличением скорости пролета массивной частицы мимо массивного объекта? если частица релятивистская, чем ближе скорость пролета частицы к предельной скорости, разве не уменьшается эффективность гравитационного маневра? в системе координат наблюдателя

[Змей Петров]

Gleb1964, да в этом тоже есть смысл.
Но, с другой стороны - фотон частица обладающая массой. Почему фотон должен вести себя иначе, чем все остальные частицы с массой?
Кстати. Релятивисткий электрон многократно увеличивает свою массу. В соотв. с ТО как инерционную, так и гравитационную.

[Gleb1964]

масса покоя электрона неизменна, а она определяет гравитацию, или не так? при выборе разных систем отсчета, в которых частица двигается или покоиться - во всех системах гравитация будет одинакова, иначе было бы противоречие