Что из себя представляет фотон геометрически?

Т.е, вот например, электрон превратился в фотон. Произошла вспышка.
А дальше что?

Где эту вспышку будет видно?
Если со всех сторон, то значит фотон это раздувающийся со скоростью света шар.
Или только с одного направления будет видно? Тогда фотон похож на летящий шарик. Но как тогда быть с дифракцией?

Кто может дать ответ?

Интересно, квантовая физика в тупике или нет?
Что-то тихо в последнее время.
Ну открыли бозон хиггса, ну открыли что гравитационные волны существуют.
Дальше то что?
Практическая польза есть от них?
Раньше было весело.
Открыли рентгеновое излучение, на тебе флюорография, на тебе рентгеновые телескопы.
Открыли электромагнетизм - на тебе электромашины, электроприборы, лампочки Ильича. Их тысяча!
А чем теперь будут есть бозоны хиггса и гравитационные волны?

меня похвалил рован.
я в трансе. думаю, где ж я накосячил...

(232) не переживай.
Создадут новый iPhone с экраном, основанным на открытии бозоне хиггса.

(234) А мне хочется гравицапу новую

(235) а я жду изобретения антигравитации.

(235) новую? Старая надоела?:)

(217) Теория струн смогла систематизировать элементарные частицы и даже предсказать существование неизвестных.

Почитайте "Элегантная Вселенная" Брина, там всё очень доступно и интересно изложено.

(238) *Грина

(218) читал. статья сугубо теоретическая.

ладно, допустим, что с фотонами это тоже работает, как и с электронами
http://ufn.ru/ufn49/ufn49_8/Russian/r498e.pdf

возможно, что на квантовом уровне на частицы действуют гравитационные волны, отклоняя их.

гравитационная волна вполне может оповестить частицу о наличии второго отверстия.

Но это пока не доказуемо. Они только-только словили огромную гравитационную волну.

(240) не надо включать фантазию. Никто никого не оповещает, и гравитационные волны не причем. Просто при закрытии одной из щелей детектором меняется схема эксперимента, и вероятности в детекторе за экраном совсем другие.

ещё на эту тему помню передачу Гордона, из цикла 00:30. Название передачи "Стрела времени". Там интереснейшая трактовка приводится. Что частица может сама двигаться по оси времени вперед/назад, и таким образом "видит", что впереди. Математика - фейнмановские интегралы по путям

(242) почему единичный электрон меняет траекторию при прохождении щели, при наличии второй щели рядом?

потому что он будущее видит? или потому что он существует в двух точках одновременно? вот это точно фантазии.

(244) Возможно вот это тебе поможет понять почему: (210)

(245) наиболее общепринятая трактовка - потому что он существует в множестве точек одновременно, и может идти разными траекториями одновременно. Слышал о волновой функции? Она размазана в пространстве вообще-то.

Вторая трактовка - про смелое обращение частиц со временем - это не общепринятая трактовка.

(235) Гравицапа незаконна, ею пользоваться нельзя на Глюке. Хотя, если не попадаться...

(248) При глюках вообще *цапами пользоваться не стОит...

(247) это все - попытки объяснить необъяснимое, используя дедушкины методы, имхо

вот точно история про слепых, не видевших слона

(247) причем как только за частицей начинают наблюдать, так сразу она начинает существовать в одной точке и идет одной траекторией, вот так чудеса

(237) Новая Гравицапа, тоньше на 15%.

(250) Понимание того, при каких условиях фотон начинает проявлять волновые свойства позволил создать электронные микроскопы.
(251) Как только ты начал наблюдать за частицей ты меняешь её импульс и траекторию. В момент наблюдения ты точно знаешь только её координату.

Не нужно представлять себе электрон или любую другую частицу как бильярдный шар. То, что их рисуют такими в учебниках физики в школе не значит, что они на самом деле таковыми являются.

интересную задачка помню решали в школе. Имеется абсолютно черная кастрюля высотой 30 см, ну там еще габариты какие-то кастрюли. В нее запускают пучок яркого света какой-то освещенности. Вопрос: если кастрюлю мгновенно захлопнуть крышкой, сколько фотонов окажется внутри кастрюли?

(254) https://otvet.mail.ru/question/57507777
где t = h/c;

(221) Сам ты тролль

Фотон гомеоморфен многомерному тору. Угадайте, сколько там дырок :)
Фотон был есть и будет всегда. Он не рождается испускаясь и не умирает поглощаясь.
Фотон живет вне времени, как мы представляем себе его ход.
Вообще время в микромире это последовательность изменения состояний.
Даже скажу так время - мера наблюдения последовательностей поворотов этих гомеоморфных тору частиц мироздания.
Пока, для упрощения, имеет смысл думать, что повороты возможны лишь на углы кратные 90 градусов.
Относительно чего замеряются эти углы: относительно некоторой замкнутой области 3 привычных нам измерений. К этой области надо построить перпендикулярное многообразие из остальных недоступных нам измерений и тогда присутствующий в этой области фотон может быть представлен либо маленьким "колечком" как ключ на связке с другими ключами, либо при многомерном повороте как огромное прошивающее всю вселенную кольцо.
А, да. Вселенная не бесконечна. Если выбрать направление достаточно удачно и строго соблюдая его полететь прочь от нашей планеты, то в конце нашего пути, мы увидим землю на подлете с другой стороны. Это при условии, что вселенная замрет и будет дожидаться без движения, пока мы пролетим на ракете вдоль проекции поверхности одного фотона. Открытие этого столь же забавно, сколь и Магеланово путешествие вокруг того, что должно было быть плоским блином и иметь край.

(254) нисколько.

Фотон имеет форму пирамиды. А преломление света обусловлено тем, что он цепляется углами за препятствие и закручиваясь улетает в сторону.

(259) Почему колесо круглое, а скатывая по лестнице стучит?
Потому, что площадь круга пиэрквадрат - вот квадратом и стучит.

(232) > Интересно, квантовая физика в тупике или нет?

Способность выезжать из тупика обусловлена наличием или отсутствием задней передачи.

(260) Колесо круглое потому что оно об землю когда бъется - углы сглаживаются.
Изначально все колеса - квадратные.
Сия метафора относится к нашей современной экспериментальной науке.

(261) заднего хода т.е.

(0) Т.к. свет представляет собой одновременно и поток частиц, и волну (корпускулярно-волновой дуализм), то получается что фотон имеет форму шара, который летит по синусоиде

Ученые говорят, что фотон это волна.
А волна чего?
Для создания волны рядом стоящие частицы материи должны иметь минимальную способность трения, что-бы волна не затухала и одновременно жесткость, что-бы импульс не переходил в потенциальную энергию.
Или я чего-то не понимаю. Не понимаю я конечно много чего, но вот чего? Относительно поведения фотона как волны.

По мне так фотон - это определенный энергетический потенциал, способный мигрировать.

(257) >А, да. Вселенная не бесконечна. Если выбрать направление достаточно удачно и строго соблюдая его полететь прочь от нашей планеты, то в конце нашего пути, мы увидим землю на подлете с другой стороны.
Пруф в студию

(265) Так колеблются  не частицы, электрический и магнитный потенциалы.

(266) и говорит жена мужу: ты чего это своим потенциалом трясешь?

(256) Читай книги! Геометрической модели фотона не существует. КАЖДОЕ СЛОВО в научных книгах касательно квантовой природы фотона выверено и в научных кругах тебя за ЛЮБОЕ НЕОБДУМАННОЕ СЛОВО опустят ниже уровня городской канализации. Сказал А, говори Б. Есть конкретные теории с рамками применения - ВСЁ. Говорю тебе как учитель физики.

(266) фотоны летают по геодезическим, оперируя массой солнца можно подогнать подлет с другой стороны к концу ихнего пути

(268) Точно тролль.
Про физику уже сказали на пару постов выше

(257) фотон может быть похож на тор, а может быть похож на сферу. вселенная может быть трёхмерной сферой в четырёхмерном пространстве, или же тором (а кругосветное путешествие на поверхности тора не обязательно приводит когда-либо в ту же точку), или же вообще любой фигурой.

фотон может и быть вселенной, и двигаться внутри себя.

мы слишком мало знаем. но мы точно знаем, что твои (и мои, в данном посте) фантазии не имеют опоры.

(0) фотон не имеет формы, потому что у него нет массы

+(272) забыл переключить

(272) как связана масса с формой?

(274) этого пока никто не знает

(275) нет смысла говорить о том, о чем не знаешь (и никто не знает, по твоим же словам)

о чем невозможно говорить, о том следует молчать (с) Витгенштейн

(274) через цену!

(276) и? философы всегда заблуждаются и ошибаются

(277) в час?

(278) мнения философов полностью заполняют пространство возможных мнений по любому вопросу, поэтому не все из них ошибаются.

(279) вариант!

(280) "философам даже ластики не нужны!"©

(279) ну смотри, подойдём к этому логически, фотоны либо поглощаются, либо отражаются, значит они бесформенны

(280) доказательство полноты мнений философов будет? или поверить на слово?

(284) эээ, может сначала попробуешь доказать СВОЁ утверждение, что философы ВСЕГДА ошибаются?

(285) это не мнение, опыты показали

(282) полный список опытов в студию.
а то вдруг всё же были случаи, когда философы не ошибались.

В чем следует обвинить философов - так это не в ошибках, а в нечетком определении слов. Именно с этим боролся Витгенштейн.

(287) к (286)

(287) все последующие философы опровергали своих учителей, достаточно определить, что нынешние ошибаются и заблуждаются, а сейчас философия уже стала историей

(289) +500.
Учебник философии - это сборник старых сказок, выдуманных людьми с раздутым эго.

Источник света видно со всех сторон, потому что он излучает много фотонов, а не один.
Фотоны расходятся от источника в разные стороны, поэтому источник света видно со всех сторон.
Если бы излучался один фотон, то это было бы зафиксировано со стороны как моментальная вспышка, причем неизвестно с какой именно стороны.
В пространстве фотон ведет себя с одной стороны (в ряде экспериментов) как взаимно изменяющиеся магнитное и электрическое поля, причем это изменение перемещается в пространстве со скоростью света в этой среде. Зафиксировали всплеск в точке, потом все стихло, все, фотон улетел дальше.
С квантовой точки зрения фотон обладает таким свойством, как частота, которая и определяет его энергию, причем эта энергия может быть только (или пока мы можем только так фиксировать) кратной некоей постоянной.
Итак, фотон находится одновременно в нескольких точках пространства, поэтому определенной формы не имеет.

А еще мысль изреченая - есть ложь. Не всосав концепцию взглядов целиком, нельзя правильно интертрепировать слова философа.

Критерием мудрости в ведической культуре являлась практичность. Если знания нельзя применить - значит это мусор или ложь.

(289)
Философия как то совсем неприменима в практике и непроверяема.
А все, что нельзя проверить, это не наука.

в общем, философы ведут себя как фермионы (заполняют все возможные энергетические состояния) а физики как бозоны (приходят к общему мнению, скапливаются все в одном состоянии)

Высказывания философов вообще не опровергаемы, так как они написаны не на искусственном языке (одно слово=одно значение), и не выстраиваются в логическую систему. То же самое относится и к большинству высказываний юристов.

(289) многие действительно отходили от учения учителя и критиковали его. Они старались просто быть выше, чем труп учителя.

(293) философия - это мировоззрение до научного мировоззрения и после религиозного

давайте не будем про философию всё же... фотон интересная штука. Есть мнение, что одним фотоном можно будет передать более одного бита информации...

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.109.053602

(296) >>> не будем о философии
и тут же про парадокс Эйнштейна-Розена

(255) один фотон.

(296) и кстати биты это пока не фотоны, а электроны

Фотон это фактически частица для обмена электрическим и магнитным полем, атом излучил фотон, его энергия уменьшилась, фотон улетел в пространство и поглотился другим атомом, энергия этого атома возросла.

(300) атомы не излучают фотоны, фотоны излучают электроны

(301)
Фотон излучается, в частности, при переходя электрона в атоме с одного энергетического уровня (высокого) на другой (низкий).
Поэтому обычно говорят, что фотон излучает атом, и эта фраза как бы не вызывает вопросов.

Фотоны излучаются заряженными частицами, потому что фотон - квант электромагнитной волны.

Есть устоявшийся термин, например "Спектр испускания атома водорода", поэтому тут спорить о терминах неуместно.

(304) атом водорода - это двухуровневая система, т.е. фактически это электрон Ландау, взаимодействующий с двумя квантованными электромагнитными модами

(299) про оптоволокно и спутниковые каналы связи не забыл? по ним уже больше информации передают, чем по проводам

(238) >Теория струн смогла систематизировать элементарные частицы

Это смогла сделать даже традиционная теория элементарных частиц.

> и даже предсказать существование неизвестных.

Что тоже оказалось доступным не только в теории струн. Например, Дирак теоретически вычислил из своего квантового уравнения решение для антиэлектрона (позитрона). Позже он был открыт физически. И так случаев множество.

> Почитайте "Элегантная Вселенная" Брина, там всё очень доступно и интересно изложено.

Эта книга написана для школьников Брайаном Грином. Причем оставляет желать лучшего для понимания сути предмета. А вот посмотрите двухтомник «Теории суперструн» Михаела Грина, Джона Шварца и Эдварда Виттена и вы найдете мало общего между этими книгами. Последний написан профессионалами для профессионалов.

Однако главная проблема теории струн (или точнее, суперструн) это неоднозначность ее предсказаний. Фактически эта теория может доказать существование чего угодно, например, наличие мультивселенных с произвольными характеристиками. Т.е. это несколько переизбыточная теория с «лишними» степенями свободы. Как матмодель хороша, но для современной физики более надежно работает так называемая «стандартная теория». Она может многое очень точно предсказать и многое предсказать вообще не может, но в своей области компетенции работает превосходно.

(304) о терминах и не спорим... В атоме у электронов дискретный спектр, отдельно от атомов - тормозное излучение (рентген) - сплошной спектр. Возбужденные ядра атомов испускают гамма-излучение...

(296) Одним фотоном можно передать бесконечное количество битов (при условии бесконечности пространственно-временного континуума).

Ну что, разобрались?

Какова область пространства, где детектор сможет зафиксировать фотон через 1 секунду? Куда мне его вешать?

Сдавали зачет по квантовой оптике. Одна студентка сказала, что угол расходимости лазерного луча около 15 градусов. Офигевший завкафедрой оптики включил лазер и попросил её измерить выходной диаметр, диаметр пятна в соседней комнате, расстояние и посчитать угол. На что студентка совершенно спокойно ответила, это здесь пятно маленькое и маленький угол, а если направить на соседнее здание то угол будет пятнадцать градусов.

(310) Хорошо зафиксированный фотон... Как в анекдоте. Детектор вешай напротив.

(309) 2 палочками можно передать БСЭ. Длина одной с какого числа ПИ брать циферки, а длина второй сколько циферок брать.

Так же с фотоном - передать вероятно можно бесконечное число бит. Но вот принять только весьма конечное. А если учитывать коррекцию ошибок то очень даже конечное.

(313) Как бы палочки такой длины не схавали в себя все атомы Вселенной... :)

(314) Все от масштаба зависит ))

Да пусть она будет толщиной в один атом - всё равно есть шанс обломаться :)

(316) А разве уже не доказали что атомы не конечное и делятся? И неужто думаем что мельче кварков ничего нет?

(317) Не думайте. Верьте.

Атомы-то пусть делятся, но длинная палочка из кварков не срастётся :)

(318) Мельче бита ничего нет имхо. Поэтому пофиг абсолютно во что верят другие.

(319) Суть примера не в палочках из кварков которые срастутся или нет.
А в том что теоретически любой конечный объем информации можно передать всего несколькими числами. Причем так же конечными.
И длина этих нескольких числе будет во много раз меньше чем длина-объем не сжатой информации которую передаем.

Это понятно: нормальность числа пи (которая ещё не доказана, но да и ладно) и всё такое. Но это - математика и абстракции. Перед лицом конкретной физики, которая возьмёт и не даст :)

(321) это уже не абстракции а реальные алгоритмы сжатия с использованием числа ПИ как словаря в котором ищем подпоследостальности

(322)+ *подпоследовательности

(322) не каждый доживёт до конца такого архивирования его данных :)

(324) Ага )) Но от % сжатия зависит. Если искать идеальное сжатие то согласен.
Но если просто до нескольких байт или десятков байт исходных искать в числе ПИ, то вполне даже нормально.
Не хуже чем фрактальные алгоритмы.

(325) Все эти разговоры про "Войну и мир" в числе пи - завлекалочки для абитуриентов-математиков - это просто красиво и прикольно. А реально - проще в сконструированном числе-словаре последовательности искать, чем мучить процессор вычислением знаков пи...

(326) Да но тогда встает вопрос как передать словарь этот сконструированный? А тут словарь восстанавливается из последовательности ПИ.

(327) Ну а пи как передать? Все вот эти "радиус", "отношение"... И главное - кому это передать? :)

(328) Разархиватору, кому же еще.
Если просто словарное сжатие то передается словарь и последовательность номеров слов из словаря.
Тут экономия типа. Словарь передавать не надо, он универсальный. Только номера начала и длины слов передаем.
Но вот само сжатие да слегка тормозное. Вычисление ПИ и поиск в нем. Расжатие побыстрее но вычисление ПИ один фиг.

Возвращаясь к передаче фотоном информации: двумя "палочками" передается не БСЭ, а смещение в пи. Ну и один фотон, летящий на какую-нибудь фотопластинку: или задетектился, или нет. Один бит... Если же фотон - составная часть кубита, тогда говорим о состояниях кубита, а не этого фотона.

(330) нет, там не в этом дело. Тут не в большом словаре дело, ну в общем не как в этой шутке с числом пи. Там умудряются "приготавливать" фотон с одной, либо двумя, тремя и т.д. частотами. То есть волновая функция фотона такова, что она является суперпозицией состояний с разными частотами. Но я не понял, как они его потом в таком виде регистрируют, по идее при детекции фотон должен "выбрать" одно из состояний. Но журнал серьёзный, и статья, чтобы пройти, должна иметь трёх рецензентов.

З.Ы. Полная версия статьи доступна через sci hub