Космология - 46. Фотон
Переносчик света и электричества одновременно (тождество электричества и света было доказано в конце 19 века, в том числе постарался российский физик Столетов). Поскольку электричество - основной носитель разума в человеке (мозг вычисления осуществляет на электротоках), основной манихейский символ про "свет разума" вполне себе подтвердился наукой. Разум работает именно через свет, физически являясь, таким образом, светом. В связи с этим формальное поклонение осуществляется на любой источник фотонов, так как свет везде один и тот же, так что можно сказать, что фотон - манихейская икона.
Между прочим, глаз человека непосредственно преобразует свет в разум, механизм зрения основан на том, что фотон поглощается и его энергия преобразуется в энергию нервного импульса.
Сам по себе фотон не имеет массы и электрического заряда, и не может вообще остановиться, только двигаться со скоростью света. Самая распространенная частица во Вселенной, на один нуклон приходится не менее 20 миллиардов фотонов. Они к тому же вечные, фотон не распадается.
Общая неразбериха в теперешней физике относится также и к фотону, который считается одновременно волной и частицей. Но по крайней мере кварковая теория на него не распространяется, также как и электрон, считается неразложимой далее частицей. Как и электрон, он не имеет на самом деле "траектории", то есть не движется непрерывно. Тем более, если мы его локализуем в пространстве, оно уничтожается (нет же массы покоя). То есть если мы говорим типа "стоп, снимаем" - то "сфотографировать" ничего не можем, в момент съемки фотоны исчезают.
Спин равен 1, как у всех бозонов. Хотя массы покоя не имеет, участвует в гравитационном взаимодействии.
Хотя не распадается, но довольно часто излучается, значительная часть того, что мы считаем радиацией - это фотоны высокой энергии (гамма-кванты). При излучении фотона энергия системы уменьшается на энергию того фотона, а масса системы уменьшается на величину E/c2. При этом у самого фотона массы не прибавляется, она же у него всегда типа нулевая. Вот такие мы загадочные ежики. Связано с тем, что у него в данном случае образуется масса движения, то есть закон сохранения массы соблюдается, конечно.
Есть понятие фотонного газа, несмотря на такие необычные свойства. "Электромагнитное излучение внутри некоторого объёма можно рассматривать как идеальный газ, состоящий из совокупности фотонов, практически не взаимодействующих друг с другом. Термодинамическое равновесие этого фотонного газа достигается путём взаимодействия со стенками полости".
В веществе фотон постоянно сталкивается с частицами и передвигается со скоростью много меньше скорости света. Степень уменьшения его скорости является показателем преломления данного вещества. Механизм замедления описывают по-разному, но грубо говоря, фотоны задерживаются валентными электронами атомов.
Технических применений и света, и электричества столько, что нет никакого смысла описывать. Их тождественность позволяет развивать солнечную энергетику, в последние годы очень продвинулись, КПД доходит до 30%, рано или поздно за солнечными батареями будущее, конечно. Даже страшно себе представить, что тогда начнет продавать Россия за границу, рабов наверное. Другое прогрессивное направление - компьютеры на основе фотонов (квантовые компьютеры), в общем, обо всем этом еще будет когда-либо отдельно, либо в первом, либо во втором круге "Хроник".
Лекция с картинками про фотоны:
Между прочим, глаз человека непосредственно преобразует свет в разум, механизм зрения основан на том, что фотон поглощается и его энергия преобразуется в энергию нервного импульса.
Сам по себе фотон не имеет массы и электрического заряда, и не может вообще остановиться, только двигаться со скоростью света. Самая распространенная частица во Вселенной, на один нуклон приходится не менее 20 миллиардов фотонов. Они к тому же вечные, фотон не распадается.
Общая неразбериха в теперешней физике относится также и к фотону, который считается одновременно волной и частицей. Но по крайней мере кварковая теория на него не распространяется, также как и электрон, считается неразложимой далее частицей. Как и электрон, он не имеет на самом деле "траектории", то есть не движется непрерывно. Тем более, если мы его локализуем в пространстве, оно уничтожается (нет же массы покоя). То есть если мы говорим типа "стоп, снимаем" - то "сфотографировать" ничего не можем, в момент съемки фотоны исчезают.
Спин равен 1, как у всех бозонов. Хотя массы покоя не имеет, участвует в гравитационном взаимодействии.
Хотя не распадается, но довольно часто излучается, значительная часть того, что мы считаем радиацией - это фотоны высокой энергии (гамма-кванты). При излучении фотона энергия системы уменьшается на энергию того фотона, а масса системы уменьшается на величину E/c2. При этом у самого фотона массы не прибавляется, она же у него всегда типа нулевая. Вот такие мы загадочные ежики. Связано с тем, что у него в данном случае образуется масса движения, то есть закон сохранения массы соблюдается, конечно.
Есть понятие фотонного газа, несмотря на такие необычные свойства. "Электромагнитное излучение внутри некоторого объёма можно рассматривать как идеальный газ, состоящий из совокупности фотонов, практически не взаимодействующих друг с другом. Термодинамическое равновесие этого фотонного газа достигается путём взаимодействия со стенками полости".
В веществе фотон постоянно сталкивается с частицами и передвигается со скоростью много меньше скорости света. Степень уменьшения его скорости является показателем преломления данного вещества. Механизм замедления описывают по-разному, но грубо говоря, фотоны задерживаются валентными электронами атомов.
Технических применений и света, и электричества столько, что нет никакого смысла описывать. Их тождественность позволяет развивать солнечную энергетику, в последние годы очень продвинулись, КПД доходит до 30%, рано или поздно за солнечными батареями будущее, конечно. Даже страшно себе представить, что тогда начнет продавать Россия за границу, рабов наверное. Другое прогрессивное направление - компьютеры на основе фотонов (квантовые компьютеры), в общем, обо всем этом еще будет когда-либо отдельно, либо в первом, либо во втором круге "Хроник".
Лекция с картинками про фотоны:
Click to view