Фотон

[gan]

Фотон.   

Не могу проникнуться в явление, как рождение и смерть этой загадочной природы. Задача стара как мир. Берем электрон в атоме. Возбуждаем его, электрон уходит в возбуждение и переходит на верхние энергетические уровни, потом через некоторое время сваливается до своего нормального состояния.  И вот, во время этого перехода рождается ЭМ поле или фотон. В этом месте у меня ступор. Какие физические свойства влияют на характеристики при рождении  ЭМ поля?  А именно на скорость распространения. С длинной волны, тут все понятно, опускаем пока... Ведь атом имеет размер, а значит за очень короткий отрезок времени на каком-то малом участке атома, произошло событие, при котором появилось поле. Мгновенно оно появится, не может, факт или нет? Значит, в какой-то момент времени ЭМ волна набирала скорость? Если набирала скорость, то до определенного значения но не более 300 000 км\с. Почему не выше? Какое физическое свойство материи отвечает за предел набора скорости распространения ЭМ волны ? Это в вакууме. А в воздухе или воде? Скорость чуть меньше, не всегда конечно. Причем зависит от коэфициента преломления около 225 000 км\с. Получается волна провзаимодействовала со средой и затормозила ? Хорошо. А как быть с вакуумом? Я так понимаю что нет коэфицента для вакуума, или он равен 0? Какое физическое свойство заставляет тормозить фотон? Получается что, в принципе фотон может двигатся и быстрее, если бы не свойство вакуума? Что то тут не так... 

[Константин ВАРБ]

Нет не мгновенно.
Энергетические уровни это неотъемлемые свойства природы атома, заполнены они или нет электронами - безразлично. Но от энергии электрона зависимости какие орбитали и состояния для него в атоме предпочтительны.

Ну есть в общем теория химической связи, там всё просто и понятно на конкретных, а не выдуманных, примерах объясняется.

Оптическая плотность обычно объясняется деформацией веществом оптической среды.  Путь как бы удлиняется.

[VAKT]

И вот, во время этого перехода рождается ЭМ поле

рождается КВАНТ ЭМ поля - это существенная поправка, так как если взять ЭМ поле в целом, то оно "растекается" в пространстве, тогда как квант - это та самая неделимая порция вещества

появилось поле. Мгновенно оно появится, не может, факт или нет?

Не факт, точной научной картины процесса нет до сих пор. Например если предположить, что время также квантуется, то противоречие (и не только это) исчезает само-собой.

Значит, в какой-то момент времени ЭМ волна набирала скорость

Нет, скорость не набирается постепенно - это свойство ЭМ поля. Аналогия с макромиром здесь не работает.

Почему не выше?

На этот вопрос ответа сейчас нет. Тот кто ответит - получит Нобелевскую премию априори.

Причем зависит от коэфициента преломления

От величины преломления скорость света в среде не зависит.

Какое физическое свойство заставляет тормозить фотон?

Вы измеряете скорость света отталкиваясь от какого-то глобального ориентира (времени или пространства) - отбросьте это, само движение фотона - это и есть тот самый ориентир от которого отталкивается время. Однако физический вакуум представляет собой непрерывную пену рождений пар частиц и немедленной их гибели, физический вакуум характеризуется какой-то минимальной положительной энергией и если представить движение какой-либо частицы сквозь эту мешанину, то картина примерно такая: впереди по ходу движения частицы рождается пара частица+античастица, при этом наша исходная частица аннигилирует с античастицей, а вторая частица из образованной пары, полный дубликат нашей частицы, продолжает движение. Такие частицы называют виртуальными и физики вовсю ими оперируют, более того: как раз процесс рождения и аннигиляции этих частиц приводит к тому, что чёрные дыры не только поглощают, но и излучают. Но вернёмся к сути: с такого представления о движении можно сделать два несложных вывода: 1) скорость новой частицы может быть и ниже и выше скорости света ввиду квантовой неопределённости (при этом групповая скорость сохраняется) и 2) вероятно, что ограничителем для скорости выступает время существования пары античастиц: от момента появления из фотона до момента аннигиляции снова в фотон - оно конечно, поэтому в случае изменения энергии физического вакуума максимальная скорость может изменяться: больше энергия - меньше скорость (чаще происходят события рождения/аннигиляции), меньше энергия - больше скорость (реже происходят события рождения/аннигиляции). В данном случае текущая скорость распространения ЭМ поля в вакууме является тем самым метром, которым можно измерить энергию вакуума.

[библиограф]

От величины преломления скорость света в среде не зависит.

А оптическую линию задержки когда-нибудь видали?
Можете объяснить, почему она работает, если скорость света не зависит от показателя преломления? 

[VAKT]

А в рубидии при -273С скорость света аж 17 м/с. Правильно говорить не скорость света зависит от показателя преломления, а показатель преломления зависит от разницы скоростей света в различных средах. 

[xd]

Вспоминая электродинамику: скорость света в среде есть скорость света в вакууме, делённая на квадратный корень из произведения относительной диэлектрической проницаемости и относительной магнитной проницаемости для данной частоты электромагнитного излучения.
Причина изменения скорости света заключена в электромагнитных свойствах среды.

[VAKT]

скорость света в среде есть скорость света в вакууме, делённая на квадратный корень из произведения относительной диэлектрической проницаемости и относительной магнитной проницаемости для данной частоты электромагнитного излучения

Ух, а я где-то прошёл мимо точного определения...

[gan]

Хорошо, как быть с нейтрино? Не буду вдаваться в подробности и в описание процессов спрошу прямо. Нейтрино, в межзвездной среде, движется быстрее  фотона или нет?

[Виктор ПР]

В этом месте у меня ступор.

- собственно, так у всех. Квантовая электродинамика, описывающая этот процесс, оперирует исключительно входными и выходными параметрами частиц (энергии, импульсы, спины), которые можно измерить или до, или после взаимодействия особо не задаваясь пространственно-временными деталями процесса самого взаимодействия. Ведь экспериментально проверить можно только эти параметры. Ваши рассуждения о "участках атома", "наборе скорости" и прочем просто не имеют смысла

[Geen]

Хорошо, как быть с нейтрино? Не буду вдаваться в подробности и в описание процессов спрошу прямо. Нейтрино, в межзвездной среде, движется быстрее  фотона или нет?

Никак не быть. Нет.

[1valdis]

Хорошо, как быть с нейтрино? Не буду вдаваться в подробности и в описание процессов спрошу прямо. Нейтрино, в межзвездной среде, движется быстрее  фотона или нет?

В действительности, когда-то замерили, что быстрее. А оказалось, ткнули провод неплотно, и на самом деле не быстрее

[VimanaPro]

Хорошо, как быть с нейтрино? Не буду вдаваться в подробности и в описание процессов спрошу прямо. Нейтрино, в межзвездной среде, движется быстрее  фотона или нет?

Никак не быть. Нет.

Вполне возможно, что фотон в межзвёздной среде будет двигаться со скоростью, меньшей чем фундаметальная (скорость света в вакууме). Допускаю, что эта скорость фотона в межзвёздной среде может быть меньше скорости нейтрино в этой же среде (также меньше фундаментальной скорости - с)

[Незван]

Допускаю, что эта скорость фотона в межзвёздной среде может быть меньше скорости нейтрино в этой же среде (также меньше фундаментальной скорости - с)

Нет, в такой среде нейтрино затормозятся за счет излучения типа черенковского, см. заметку Детектор ICARUS измерил скорость нейтрино и комментарии к ней:

это излучение, аналогичное черенковскому. А если говорить более общо, то это излучение, которое возникает, когда закон дисперсии «распадный», т.е. кинематически допускает испускание других частиц. Конкретно здесь процесс такой: нейтрино излучает не фотон, а виртуальный Z-бозон, который порождает электрон-позитронную пару.

[gan]

Вы измеряете скорость света отталкиваясь от какого-то глобального ориентира (времени или пространства) - отбросьте это, само движение фотона - это и есть тот самый ориентир от которого отталкивается время. Однако физический вакуум представляет собой непрерывную пену рождений пар частиц и немедленной их гибели, физический вакуум характеризуется какой-то минимальной положительной энергией и если представить движение какой-либо частицы сквозь эту мешанину, то картина примерно такая: впереди по ходу движения частицы рождается пара частица+античастица, при этом наша исходная частица аннигилирует с античастицей, а вторая частица из образованной пары, полный дубликат нашей частицы, продолжает движение. Такие частицы называют виртуальными и физики вовсю ими оперируют, более того: как раз процесс рождения и аннигиляции этих частиц приводит к тому, что чёрные дыры не только поглощают, но и излучают. Но вернёмся к сути: с такого представления о движении можно сделать два несложных вывода: 1) скорость новой частицы может быть и ниже и выше скорости света ввиду квантовой неопределённости (при этом групповая скорость сохраняется) и 2) вероятно, что ограничителем для скорости выступает время существования пары античастиц: от момента появления из фотона до момента аннигиляции снова в фотон - оно конечно, поэтому в случае изменения энергии физического вакуума максимальная скорость может изменяться: больше энергия - меньше скорость (чаще происходят события рождения/аннигиляции), меньше энергия - больше скорость (реже происходят события рождения/аннигиляции). В данном случае текущая скорость распространения ЭМ поля в вакууме является тем самым метром, которым можно измерить энергию вакуума.

Возник еще один вопрос. ЭМ  поле, как бы, само по себе... Точно не уверен. Мы же, не можем, практически изолировать ЭМ поле от материальной среды (вакуум). А если бы смогли? Может ли существовать условия в космосе, где отсутствует нормальное состояние вакуума, при котором ЭМ поле будет распространятся быстрее C ? Или допустим изменится свойство вакума, при котором фотоны будут разгонятся больше С ? Возможно ли такое условие?

[VAKT]

Мы же, не можем, практически изолировать ЭМ поле от материальной среды (вакуум)

Электромагнитное поле - это такой же вид материи как и "материальная среда".

[gan]

Проводился ли опыт с пересечением лазерных лучей?   Что происходит в месте пересечения?

[Незван]

Прочтите про Принцип суперпозиции (особенно про его нарушение).

[Виктор ПР]

Проводился ли опыт с пересечением лазерных лучей?   Что происходит в месте пересечения?

- если интенсивность в точке пересечения достаточно велика, т.е. сравнима с энергией покоя пары электрон-позитрон, то будет рассеяние света на свете за счет квантовых эффектов

[Geen]

если интенсивность в точке пересечения достаточно велика, т.е. сравнима с энергией покоя пары электрон-позитрон

Не сравнима, просто по размерности величин.

[СССР]

один рассказ из журнала "Земля и Вселенная" или "Техника молодежи" за начало 90-ых..

  Глубоко символично! Церковники начали устройство атома объяснять.. Вместо тех, кому положено.