Движение со скоростью света и быстрее скорости света - Сверхсветовое движение

[Arigato]

Кстати, с чёрными дырами не всё так просто. Есть разные типы чёрных дыр, в том числе и сверхмассивные чёрный дыры. Так вот в таких дырах наблюдатель может и не понять, что попал в чёрную дыру, т.к. её плотность мала.

[ds.Dante]

Вся материя (то, что обладает массой) делится на вещество (например, электроны) и поле (электрическое поле, фотоны, и т. д.).

Движение вещества (электрона) определяется волной де Бройля - чем больше в точке X волновая функция электрона, тем больше вероятность обнаружить его там с помощью какого-нибудь эксперимента, в котором электрон поведёт себя как частица (например, появление точки на "фотоплёнке" для электронов).

С квантами поля то же самое, только вместо волны де Бройля здесь функция напряжённости поля (в случае фотонов - электромагнитного).

Заряд (электрон) создаёт вокруг себя электрическое поле. Движущийся заряд создаёт также магнитное поле. Т. е. если наличие магнитного поля зависит от системы отсчёта - в разных СО будут разные магнитные поля.

Если электрон движется с ускорением, то электрическое поле будет также меняться с ускорением. Такое электрическое поле возбуждает магнитное поле (тоже переменное). Магнитное поле, в свою очередь, возбуждает электрическое - и так далее, по цепочке. Эта цепочка называется электромагнитной волной. По неизвестной мне причине эти волны квантуются, то есть состоят из частиц - фотонов.

Сообщение от Arigato

Кстати, с чёрными дырами не всё так просто.

Я бы сказал с чёрными дырами совсем всё непросто. :)

[Utkin]

Ок. Вопрос: Фотон это компонент электрона или форма существования электрона? Или они между собой никак не связаны?

[ds.Dante]

Фотон - независимая частица, которая может порождаться или поглощаться электронами и любыми другими носителями заряда.

Кстати, взаимодействие двух обычных зарядов (закон Кулона) осуществляется т. н. виртуальными фотонами. Вообще, любые взаимодействия осуществляются квантами: электрические и магнитные - фотонами, гравитационные - гравитонами (пока не обнаружены экспериментально), сильные - глюонами, слабые - нейтрино.

[svbezm]

Пара интересных материалов разных авторов.
Мне ближе позиция Михайлова, хотя некоторые мне кажутся спорными

[Utkin]

Сообщение от ds.Dante

Фотон - независимая частица, которая может порождаться или поглощаться электронами и любыми другими носителями заряда.

Ладно. Возьмем обычную лампочку. Откуда берутся фотоны? Фотон не может породиться из ничего. Если они квантуются значит из чего-то состоят, верно? Что такое расскладывается в лампе на части, в результате чего образуются фотоны? Причем неоднократно?

[Arigato]

Ну как раз спиралька лампы и излучает фотоны. Рано или поздно она истощается (все фотоны вылетели) из-за чего обрывается и лампа перегорает.

[ds.Dante]

Заряженные частицы можно считать преобразователями энергии. Когда электрон ударяется в атом вольфрама в спирали лампочки, кинетическая энергия электрона преобразовывается в энергию э/м волны, причём волна испускается квантами. Единственный способ разделить квант на два других кванта (меньшей частоты) - поглотить его заряженной частицей и излучить двумя порциями. Как я уже сказал, причины этого квантования я не знаю.

Зато я знаю, почему квантуется энергия несвободных электронов в атомах, т. е. почему нагретый диэлектрик испускает дискретные кванты. Тут нужно привести аналогию волны электрона в атоме с волной натянутой струны. Если струна очень длинная, то волна пойдёт в одном направлении, как если дёрнуть подвешенный провод. Если струна ограничена с двух сторон (как в гитаре), то будут стоячие волны, в которых будут узлы (по краям) и пучность (всередине). Если коснуться середины струны и дёрнуть её, получится флажолет - приём игры, при котором всередине струны появляется ещё один узел, а частота звука увеличивается в 2 раза. Выглядит примерно так:


Электрон в атоме тоже ограничен в пространстве, и он тоже представляет собой стоячую волну. Конечно, у атома более сложная геометрия, чем у грифа гитары но суть та же. Если электрону передать энергию, то его длина волны уменьшится, за счёт того, что в одном и том же месте будет умещаться большее количество полуволн. Эти энергетические уровни образуют электронные оболочки, знакомые нам из химии (2s, 3p, и т. д.).

Суть квантования в том, что электрон не может занимать промежуточное состояние (например, две с половиной полуволны), а значит, он может поглощать и излучать энергию только строго определёнными порциями, то есть фотоны определённых длин волн. Поэтому, скажем, рубин поглощает зелёный свет, но пропускает красный. Электрон может поглотить одновременно два-три фотона, но такое наблюдается крайне редко.

Вот, собственно, я пересказал свою курсовую первого курса. :) Должен добавить, что это всё относится только к электронам, ограниченным в пространстве (в атоме), квантование же излучения свободных электронов - для меня загадка.

[Utkin]

Сообщение от Arigato

Ну как раз спиралька лампы и излучает фотоны. Рано или поздно она истощается (все фотоны вылетели) из-за чего обрывается и лампа перегорает.

Нет, где-то меня дурят. И что-то мне подсказывает, что спиралька перегорает от неправильного режима питания, а не от того, что "фотоны кончились".

[Arigato]

Сообщение от Utkin

И что-то мне подсказывает, что спиралька перегорает от неправильного режима питания, а не от того, что "фотоны кончились".

Перегорает от перегрева. А почему? Да потому, что часть частиц спиральки улетучивается.