Группа учёных из России, США и Японии провела эксперимент, в котором использовались лазеры и специальные фильтры для анализа свойств света. Исследование, опубликовано в журнале Nature Physics.
В этом исследовании показано, что фотон изменяет размер а зависимости от его энергии.
Один из авторов исследования, профессор Игорь Кузнецов верит, что это открытие может изменить представление теоретиков квантовой механики о фотоне. (Для теоретиков квантовой механики фотон это некая волна неизвестно чего, непонятно в чём… и изменить это бредовое представление невозможно. Теоретики квантовой механики не думают, а считают…)
В ходе эксперимента учёные изменяли энергию фотонов лазерного излучения, наблюдая, как меняется их форма. Результаты показали, что на низких частотах фотон имел более “рыхлую” форму, тогда как при высоких частотах он “сжимался” до точки.
- Частота 1 THz: форма фотона была довольно расплывчатой.
- Частота 500 THz: форма фотона оказалась более компактной, с четкими границами.
- Частота 1 PHz: фотон приобрел почти точечную форму.
+++
Теоретики из Федерального университета Сан-Карлуса, ETH Zurich и Института квантовой оптики Макса Планка отказались от волновой теории света и представили фотоны частицами имеющими два квантовых состояния – “яркое” и “тёмное”…
“Яркое” состояние — такое, при котором частица может быть обнаружена, а “тёмное” — такое, где она есть, но остаётся недоступной для обычного детектора.
Оказалось, что в этом подходе классическая интерференция с чередующимися максимумами и минимумами интенсивности превращается в последовательность ярких и тёмных состояний — не волн, а частиц фотонов. Причём фотоны в тёмных состояниях присутствуют, но не взаимодействуют с детекторами.
Подтверждение этой теории Ремпе неожиданно нашёл в старом эксперименте своей группы из 1990-х. Тогда они исследовали, как наблюдение за тем, через какую щель пролетает частица в эксперименте с двумя щелями, влияет на интерференционную картину. Выяснилось, что “мягкое” наблюдение всё равно может изменить результат — например, превратить “тёмное” состояние в “яркое”, не изменяя траектории частицы.
Частота фотонов видимого света от 400 до 790 терагерц, что соответствует длинам волн от 380 до 780 нм. 1000 нм это 1 микрон. То есть, примерно на 1 микрон должны дважды приходиться эти оба состояния, что, конечно, ни экран, ни фотоплёнка показать не могут. Получается, что к тому объяснению интерференции теоретиками из Федерального университета Сан-Карлуса, ETH Zurich и Института квантовой оптики Макса Планка “яркое” и “тёмное” состояние фотонов не подходят.
Интерференция это взаимодействие фотонов с атомами щелей. Интерференционная картина получается несколько разная при одинаковых щелях в материалах сильно отличающихся по плотности.
+++
Тем не менее идея о том, что фотоны имеют два квантовых состояния – “яркое” и “тёмное” может иметь смысл. Фотон – кусочек (квант, сгусток) разного количества материи движущийся с предельно возможной скоростью и имеющий спин (вращение). Когда ось спина фотона совпадает с направлением его движения он имеет круговую поляризацию. В этом случае поступательное движение фотона и его спин не взаимодействуют. Но когда ось спина фотона образует угол с направлением его движения то спин одной его половины направлен в направлении его движения, а спин другой его половины против движения. Так как скорость спина и поступательного движения фотона не суммируются, то одна сторона фотона оказывается статична, а с другой стороны идет движение материи от части фотона оказавшейся впереди на его часть оказавшуюся сзади. Спин фотона един, но две половины фотона имеют разную направленность к направлению его движения, то есть, имеют разную эффективность взаимодействия с другими частицами.
Частота фотона получается из отношения величины его спина к скорости поступательного движения фотона. Вполне возможно, что спин фотона, именно с его частотой, то уменьшает его эффективное сечение взаимодействия, делая его слабо реагирующим, “тёмным”, то увеличивает эффективное сечение взаимодействия, делая его активно реагирующим, “светлым”. Это и может определять тонкую структуру спектров...
