Уважаемый Anatoly Rykov, спасибо за поддержку. Вы совершенно правы, когда пишите, что фотон не имеет массы покоя, следовательно, нет и импульса в классическом понимании, то есть масса, умноженная на скорость. Однако любое электромагнитное поле при отражении, или при поглощении, давит на тот объект, с которым взаимодействует, то есть имеете электромагнитный импульс. Grosses Botan путает эти два понятия, и поэтому удивляется. Если перевести энергию фотона в массу при помощи знаменитой формулы (М. умножить на С. Квадрат), то можно и массу прилепить к фотону. Но это просто математические глюки, не более того.
Уважаемый SHiFT посмотрел еще одну Вашу ссылку. Там нет никаких противоречий с новой идеей.
Автор этого эксперимента совсем не сомневается, что фотоны это отдельные и неделимые частицы, но сомневается ( приехали!!!
), что фотон имеет свойства волны.
Его эксперимент с успехом доказывает, что квант имеет волновые свойства. Ну и что???.
Уважаемый Плазматик здравствуйте!
Рад почитать ваши мысли. На все сто, согласен с Вами - без квантования поля все получается красиво.
Кто бы мне подсказал, как же можно пронаблюдать фотон в полете? Не в виде "атом излучил фотон" или "атом поглотил фотон", но фотон в свободном полете, когда его никто не излучает и не поглощает?
Уважаемый Виктор.
Я рискну понаблюдать за фотоном, с позиции моих представлений о фотоне.
Возбужденный атом излучает фотон. Если длина излучения намного больше характерных размеров атома, то форма этого излучения тождественна излучению полуволнового вибратора. Такую волну легко представить - если смотреть на эту волну с торца вибратора, то она напоминает круг на воде от брошенного камня. Этот круг расширяется со скоростью света и имеет строго определенное количество периодов. На дальних расстояниях, форма этого импульса напоминает - раздувающийся со световой скоростью мыльный пузырь.
Если же длина излучаемой волны меньше характерного размера атома (1 х Е-10) метра, форма излучения меняется и представляет остро направленный пучок, идущий из атома в бесконечность. Примерно такой пучок радиоволн формирует, широко используемая в дециметровом диапазоне, антенна директорного типа или фазированная решетка.
Представить этот фотон тоже не трудно. Он тоже имеет строго определенное число периодов, и в первом приближении напоминает движущийся, со световой скоростью цилиндр, ось которого направлена по направлению излучения. По мере удаления, диаметр цилиндра растет, а длина остается неизменной и на дальних расстояниях, форма этого импульса (фотона), становится похожей на тонкий блин, плоскость которого строго перпендикулярна направлению движения.
После того, как квант был излучен, это просто импульс электромагнитного излучения и ничего больше. Если таких квантов очень много, то они просто накладываются друг на друга, и общая картина напоминает поверхность воды, возмущенная падением множества мелких камешков. Это и есть суммарное не когерентное поле. Примерно такую структуру имеет световое поле от лампочки накаливания. Вполне очевидно, такое световое поле расширяется и уходит в бесконечность. А его напряженность, с удалением от источника, слабеет.
Если, нет никаких препятствий, эта расширяющаяся и слабеющая волна может жить как угодно долго. Свет от звезд идет, миллиарды лет, ни чем не отличается, от земного света, и вполне способен вырвать электрон у зазевавшегося атома.
Теперь рассмотрим, как этот импульс электромагнитной волны ( фотон) взаимодействует с атомами. Все очень просто, если атом готов поглощать эту длину волны, то он ее и поглощает точно так же как поглощает радиоволну антенна приемника. При этом поглощается только та энергия, которая упала на эту (антенну - атом) ни грамма больше.
Только в том случае, когда квант выброшен в виде пучка и весь этот пучок случайно воткнулся в очень близко расположенный атом приемник, возможно поглощение всего кванта одни атомом или электроном (Комптон - эффект). В большинстве случаев, особенно когда длина волны больше размера атомов, атом поглощает очень малую часть энергии, которая была излучена другим атомом.
Рассмотрим случай, когда один атом выбросил квант в виде расширяющегося пузыря с длинной волны 0,6 мкм, а атом, готовый принять эту частоту, расположен на расстоянии 1 метр от точки излучения.
Тогда вся энергия кванта (0,8 х Е -19) дж. будет размазана по сфере диаметром один метр и на наш атом - приемник упадет только малая часть. Если предположить что атом приемник имеет эффективную площадь приема микрон на микрон, а вся энергия фотона размазана по площади в несколько квадратных метров, то коэффициент ослабления будет в районе (1 х Е-12), и будет принято (поглощено в атоме приемнике) только (1 х Е-31)дж. Однако даже в маленькой лампочке накаливания, атомов значительно больше, числа (1 х Е+12). Следовательно, множество атомов одновременно излучают фотоны. Каждый излучаемый фотон отдает малую часть энергии, каждому атому-приемнику. В таком случае, атом - приемник принимает примерно ту же мощность, которую излучает, (в момент выброса кванта) атом - передатчик. Таким образом, и создается иллюзия, что один атом излучает квант, а другой атом поглощает этот же квант.
Еще больше запутывают ситуацию коротковолновые кванты, длина волны которых меньше одного ангстрема, то есть меньше размера атома. Хорошо известно, что если размеры антенного поля намного больше длинны излучаемой волны, то волна излучается в виде остронаправленного пучка. При этом, чем больше площадь антенны (фазированной решетки) тем меньше угол расходимости пучка радиоволн. Хорошо известен и тот факт, что начальное сечение такого пучка точно совпадает и с размерами и формой антенны (фазированной решетки) его излучающей, а его расходимость обусловлена краевым эффектом. Если учесть, что этот остронаправленный пучок, излучается кратковременно - одним квантом, то его вполне можно принять за квант электромагнитного поля - корпускулу. Но вполне очевидно, что это обычная электромагнитная волна, принудительно сформированная в короткий пучок, который рано или поздно расширится и размажется в пространстве.
Если коротковолновый фотон достигает атома или электрона, в тот момент, когда его диаметр сравним с размером атома, то возможен и комтонт - эффект, и полное поглощение фотона, в этом же атоме. Но если его сечение уже стало больше атома, то его энергия будет разделена и поглощена по частям множеством атомов- приемников.
Что касается длинны фотона, то судя по тому, что не удается изготовить лазер с длинной импульса меньше одной наносекунды, это и есть примерное время излучения одного фотона.
Собрав все написанное выше в одну картину можно составить фоторобот по фотону.
Сразу после формирования фотон это, или остронаправленный или шаровой формы импульс электромагнитного излучения, длительностью примерно в одну наносекунду. Если нет никаких помех, то это форма сохраняется бесконечно долго (миллиарды лет).
Если есть препятствия и помехи, то форма каждого фотона меняется по законам распространения радиоволн, и каждый фотон может принять самые причудливые размеры и формы. Однако каждый акт изменения, каждого фотона оставляет на нем свой отпечаток. Например, на дальнем расстоянии фотон, который имеет форму расширяющейся сферы, проходит атом, который забирает от него часть энергии. Тогда в том месте, куда угодил атом, на сфере (на фотоне) останется дырка, размером с тот атом, и бесконечно малый след на этом фотоне останется навсегда. Если учесть что все предметы растения животные и люди, живут при постоянном облучении всех возможных диапазонов. От длинных волн, до самого жесткого ядерного излучения. От реликтового радиоизлучения, до реликтового нейтринного излучения. Тогда, каждый квант это некая сферическая бесконечно расширяющаяся фотопленка, вечного хранения, на которой может отпечататься и сохранится на веке, каждый отдельный атом и электрон. Невольно появляется вопрос - может боженька и на самом деле, все видит и слышит, или, по крайней мере, все пишет на некую вселенскую всеволновую видеокамеру!?
Но это в том случае если новая идея верна, то есть, если атому - приемнику не нужно глотать фотон целиком, а можно откусить от него бесконечно малый кусочек и оставить на нем свой след.