Posted By: Petrik (Petrik) on 'CZscience'
Title:     Foton, elixir mladi, kmitani a vztazne soustavy
Date:      Thu May 10 21:37:15 2001

Caues lidi,

zajimave vymeny. Nechci se do toho michat moc, protoze si jiste vystacite, ale 
stejne bych asi neco rekl:

* otazka po starnuti fotonu apod. vubec nesouvisi s tim, jestli povazujeme 
foton za castici, nebo za vlnu. Foton je balicek elektromagnetickeho vlneni. 
Podle kvantove mechaniky nelze prenaset energie elektromagnetickym vlnenim o 
frekvenci f spojite, ale jen po kvantech E=hf. Micvaluv vzorec lze povazovat 
jak za vyraz pro velikost elektrickeho (ci magnetickeho) pole jako funkci 
polohy a casu, tak jako analogii "vlnove funkce" jednoho fotonu. Jde v 
podstate o tutez velicinu. Foton je jak castice, tak vlneni, ale jen jedna 
interpretace je uplne spravna... 

* vlnova funkce se chova jako exp(i omega t - i k x), pricemz pro foton je 
omega = c k. Na svetocare fotonu, pokud leti opravdu rychlosti svetla, nebezi 
cas. Jak muze stat cas, kdyz foton kmita? Zadny paradox v tom ve skutecnosti 
neni. Pokud si treba predstavime, ze foton leti rychlosti 0.9999 c, abychom 
se vyhnuli deleni nulou apod., tak potom se lze podivat do vztazne soustavy 
fotonu, ktery ted musi mit malou, ale nenulovou klidovou hmotnost (nehmotne 
castice museji letat presne rychlosti svetla, zatimco hmotne castice museji 
vzdycky letat rychlosti mensi). V teto soustave bude mit foton ohromnou 
frekvenci, fakticky nekonecnou, pokud cislo 0.9999 vyse nahradime cislem 
jdoucim limitne k jednotce. 

Ovsem z hlediska nasi soustavy se (velmi lehky) foton pohybuje temer 
rychlosti svetla, a proto vsechny procesy fotonu vypadaji silene zpomalene - 
Lorentzovym faktorem 1/sqrt(1-v^2/c^2). Proto se nam frekvence fotonu, ktera 
je v jeho vlastni soustave prakticky nekonecna, jevi nekonecnekrat zpomalena, 
a proto muzeme namerit konecnou frekvenci v nasi soustave. Tohle je 
samozrejme spise takova argumentacni hricka, protoze nase soustava je mnohem 
smysluplnejsi nez soustava nejakeho extremne lehkeho fotonu. Nenulovou 
hmotnost fotonu jsme navic museli zavest proto, aby uvahy mely smysl: presne 
nehmotny foton totiz zadnou soustavu nema - vsechny efekty v teto soustave by 
vypadaly nekonecne deformovane v case. 

Zdravi
Lubos


Search the boards