유사한 질문이 많이 있다는 것을 알고 있습니다 (동일 할 수도 있음). 저는 물리학 자도 학생도 아닙니다. 물리학에만 관심이 있고 최근 여가 시간에 YouTube에서 많은 물리학 채널을 시청했습니다.
거의 동일한 질문이 있습니다. 전자파가 매체를 필요로하지 않는 ' 왜
다음은이 질문에 대한 한 가지 답변입니다.
글쎄요, 전자기장이 매개체라고 말하고 싶습니다.
“이해가 안 돼요-어떻게 그 자체가 매개체가 될 수 있을까요?
이 질문에 대한 답은 제가 겪고있는 특정 혼란을 다루지 않는다고 생각합니다. 그래서 저는 질문을하려고합니다. 약간 다른 질문
매체 역할을 할 것이 없을 때 빛 (또는 전자기 복사)이 진공을 통과하여 모든 방향으로 영원히 이동할 수있는 방법은 무엇입니까? 예를 들어 수백만 광년 떨어진 별에서 나오는 빛입니다.
예를 들어 물을 사용하면 파도가 모든 방향으로 표면 위로 분산되어 오랫동안 이동할 수있는 방법을 쉽게 알 수 있습니다. 파도 속의 에너지는 “소산되지 않습니다. 물 속의 분자는 매개체 역할을하며 진동하고 주변의 모든 분자를 밀어내어 외부로 도미노 효과를 발생시킵니다.
하지만 빛은 무엇을하고 있습니까?
한 가지 생각은 빛이 무언가로 만들어지면 빛이 향하는 방향에 관계없이 원점에서 바깥쪽으로 이동한다는 것입니다.
그것이 나를 광자로 인도합니다 .. .
다음은 Wikipedia의 첫 번째 단락입니다. http://en.wikipedia.org/wiki/Photon
광자는 기본 입자, 빛의 양자 및 기타 모든 형태의 전자기 복사이며, 가상 광자를 통해 정적 일 때도 전자기력에 대한 힘 캐리어입니다. 이 힘의 eas는 광자는 휴지 질량이 없기 때문에 미시적 수준과 거시적 수준에서 모두 쉽게 관찰 할 수 있습니다. 이를 통해 장거리 상호 작용이 가능합니다. 모든 기본 입자와 마찬가지로 광자는 현재 양자 역학에 의해 가장 잘 설명되며 파동과 입자의 특성을 모두 나타내는 파동-입자 이중성을 나타냅니다. 예를 들어, 단일 광자는 렌즈에 의해 굴절되거나 자체 파동 간섭을 나타낼 수 있지만 위치를 측정 할 때 명확한 결과를 제공하는 입자 역할도합니다.
그래서 … 광자는 빛을 구성 할 수 있으며, 파동과 같이 공간을 통해 촬영하고 있지만 실제로는 “물리적 파동 (음파 또는 물결 파)”이 아닙니다. “그냥”하나처럼 행동하는 것 “인가요?
다음은 Minutephysics의 동영상입니다. https://www.youtube.com/watch?v=Q_h4IoPJXZw
이 비디오는 전자의 입자-파 이중성에 대해 이야기합니다. 따라서 단일 전자는 파동으로 작용할 수 있지만 무언가에 부딪히면 한 곳만 부딪칩니다. 광자도 마찬가지입니까?
생각 실험 : 공간의 진공 상태에서 반경 1 광년의 거대한 중공 구. 내부는 진공 상태이며 정확한 중심에서 점 광원에서 모든 방향으로 섬광이 방출됩니다. 1 년 후 빛은 한 번에 모든 위치에서 구체에 비 춥니 다.
그것은 12.6 (또는 파이의 4 배) 광년 제곱 면적의 면적입니다. 모든 지점을 비추기에 충분한 광자가 어떻게있을 수 있습니까? 이 거대한 구의 표면적 내부에 있는가? 나는 아주 적은 빛이이 멀리까지 닿을 것이라는 것을 알고 있지만, 0이 아닌 경우에도 적어도 약간의 빛이 비추고 있습니다.
또는 이것은 플래시가 있었나요? 아마도 “모든 지점에 맞지는 않나요?
빛이 실제로 광자로 만들어져 파동처럼 작용하지만 각 광자가 한 곳만 맞으면 무한한 양이있을 것 같습니다. 빛의 섬광 속의 광자가 구 안의 많은 곳을 비추 게됩니다.
하지만 그것은 불가능할 것입니다. 그래서 제 추론에 결함이있을 것입니다.
댓글
- " 물결처럼 행동하세요 "? 음, 오리처럼 보이고 오리처럼 헤엄 치고 오리처럼 꽥꽥 거리면 …
답변
글쎄요, 전자기장이 매개체라고 말하고 싶습니다.
이해가되지 않습니다. 어떻게 그 자체가 매체가 될 수 있습니까?
빛은 단순한 전자기장. 빛 (즉, 광자)은 전자기장의 파동 — 외란 또는 섭동- 입니다. 중력과 마찬가지로 필드는 분명히 공간을 투과합니다. 거대한 입자 (예 :쿼크 또는 전자)는 기본 필드의 파동으로 설명 (또는 볼 수 있음) 할 수 있습니다.
그러므로 … 광자가 빛을 구성 할 수도 있습니다. 파도처럼 공간을 통해 촬영하지만 실제로는 “물리적 파동 (음파 또는 물결과 같은)”이 아니며 단지 " 하나처럼 작동합니다. "?
“물리 파”라고 부르는 것은 기본 매체 (예 : 공기, 물)의 새로운 속성입니다. 대부분의 경우 이러한 출현 파동은 기본적으로 필드의 파동과 동일합니다. “물리 파”는 종종 “ 준 입자 “라고합니다. 우리가 생각하는 “입자”(예 : 전자)는 “파동처럼 거동 “하지 않으며 도 파동이므로 “ 파동 입자 이중성 “이됩니다.
댓글
- 생각 실험에서 t, 광자는 구의 모든 지점에 도달합니까? 그렇다면 어떻게 그렇게 많은 광자가있을 수 있습니까? 광자는 입자와 같은 점에서 " 적중 " 한곳에서 접촉 할 구를 맞나요?
- 당신은 빛이 전자기장의 교란이라고 말했습니다. " "-우주의 진공 상태에는 이미 전자기장이 있습니다. 빛이 통과하기 전에?
- @codefactor 필드는 기본적으로 공간과 시간의 모든 지점에 존재하는 것으로 정의 됩니다. Wikipedia .
- @MarkMitchison Wikipedia 링크에 감사드립니다. 필드는 어디에나 있고 빛은 필드가 매개체 인 물결입니다. 빛이 필드라고 생각 했으므로 ' 그 자체가 매개체가 될 것이라는 생각이 들지 않았습니다. 하지만 빛은 이미 존재하는이 필드의 파동 인 것 같습니다.
- 이제 다른 문제가 나타납니다. 빛이 " 전자기장의 파동이라면 둘 이상의 필드가있을 수 있음을 의미하는 " … 맞습니까? 아니면 " 전자기장 " … i ' m 혼란 스럽습니다.
답변
또는 전자기 복사) 매체 역할을 할 것이 없을 때 진공을 통해 이동하고 모든 방향으로 영원히 그렇게합니까? 예를 들어 수백만 광년 떨어진 별에서 나오는 빛입니다.
빛은
특수 상대성 이론의 두 번째 가정 . 그러나 특수 상대성 이론에 따르면, 빛은 이동하지 않습니다. 그래서 매개체가 필요하지 않습니다.
빛의 세계 선은 가볍고 시공간 간격은 0 (비어 있음)입니다. 즉, 방출 이벤트에서 흡수 이벤트까지 전자기 상호 작용에 의해 전달되는 운동량은 0 간격을 지나야하며 두 이벤트는 시공간에서 인접합니다. 그러나 제로 간격을 넘는 것은 분명히 이동이 아닙니다.
그러나 시공간 간격은 관찰 할 수 없습니다. 우리가 관찰자의 시공간 다이어그램에서 관찰하는 것은 빛의 원뿔을 따라 이동하는 광자입니다. 0 시공간 간격은 우리 다이어그램에서 수십억 광년의 거리에 해당 할 수 있습니다. 그리고이 여행 된 세계 선은 우리 관찰의 단순한 산물입니다. 전자기파로 “채워져”있습니다. 전자기파는 눈에 보이지 않는 0 시공간 간격의 관찰 가능한 증인입니다.