Si un fotón es una partícula / onda compuesta que contiene cargas positivas y negativas, ¿podemos dividir un solo fotón?

Que yo sepa, no, aunque algunas teorías han tenido algo así en mente. Básicamente, cualquier cosa que sea neutral (representada matemáticamente como [matemática] 0 [/ matemática]) puede supermodelar como [matemática] (- 1) + (+1) [/ matemática], pero en este caso significaría que tal El fotón tendría una cantidad mínima de energía que corresponde a las masas de sus “componentes” hipotéticos. Por ejemplo, un positronio (un “átomo” hecho de un electrón y un positrón) o algo similar ciertamente no tiene propiedades del fotón.

Si está “preocupado” por la interacción del campo electromagnético y las cargas eléctricas, eche un vistazo aquí o vea mis otras respuestas. Realmente no hay razón para hacer el mundo más complejo de lo que es (bueno, ya demasiado complejo). Y todo esto antes mencionado proviene de un tipo que ciertamente no cree que la comprensión actual de la física sea completa y completamente válida, tal como la presentan muchos.

Si fuera compuesto, podría romperse. Si fueran partículas compuestas, tendrían “tamaño” y no se limitarían a interacciones solo con cargas.

No es una partícula compuesta. Nunca se han roto, solo han sido absorbidos.

Pero puede detectar objetos en el camino que la luz no toma en un interferómetro Mach-Zender. Y en el experimento de la doble rendija, algunos fotones pasan a través de ambas rendijas al mismo tiempo.

“Si un fotón es una onda / partícula compuesta que contiene cargas positivas y negativas”

No, ellos no. Algunas personas extrapolan eso del hecho de que las partículas y las antipartículas se aniquilan en fotones, pero los fotones no son pequeños paquetes de partículas y antipartículas.

Ahora que eso está fuera del camino …

“¿Podemos dividir un solo fotón?”

Algo así, pero no de la forma en que estás pensando.

Hay una clase de materiales cristalinos capaces de hacer cosas extrañas a la luz que la atraviesan. Cuando la luz pasa a través de un material transparente, los campos eléctricos y magnéticos de la luz tiran de las cargas eléctricas y los campos magnéticos de los átomos alrededor para que los átomos oscilen a la misma frecuencia que la luz. Los átomos generalmente responden de una manera llamada “linealmente”, lo que significa que un campo dos veces más fuerte produce el doble de desplazamiento, por ejemplo.

Los materiales no lineales lo hacen de manera diferente. Pase fotones a través de una cierta clase de ellos en el ángulo correcto, y los átomos pueden oscilar a la mitad de la frecuencia de la luz entrante. En lugar de los fotones originales, obtienes dos fotones cada uno con la mitad de la frecuencia y la mitad de la energía del original. Esto se llama “conversión descendente”.

Se puede argumentar que el fotón original se absorbió y se emitieron otros dos, o que el original se dividió literalmente en dos, y ambos son correctos dependiendo de cómo se mire el proceso.

Hay otros materiales que pueden “convertir”, o tomar dos fotones y convertirlos en uno con el doble de frecuencia y el doble de energía. La óptica no lineal es un campo realmente genial para estudiar.

Un fotón se llama partícula “fundamental” específicamente porque no puede descomponerse en otras partículas. Dicho esto, no es una “partícula” en un sentido tradicional. Cuando las personas piensan en una partícula, a menudo se imaginan algo como el grano más pequeño o una mota de “materia” imaginable, pero eso no es realmente lo que es un fotón. Es más como un “bit” de energía electromagnética. No tiene masa mientras que es un fotón “libre” que viaja entre dos partículas que tienen masa o que se intercambian entre ellas. Lo que hace un fotón es más como “transportar” masa, tanto como “transporta” la fuerza electromagnética entre otras partículas. La pequeña cantidad de esa masa, o su correspondiente “energía de unión”, se puede determinar insertando la energía del fotón en la famosa ecuación E = mc ² de Einstein, también conocida como el Principio de Equivalencia de Masa / Energía.

Ahora, un fotón emitido consta de dos componentes, uno magnético y otro eléctrico. Por lo tanto, “electromagnetismo”. A medida que un fotón viaja a través del espacio, el componente eléctrico básicamente “empuja” el componente magnético, mientras que el componente magnético “tira” del eléctrico, y así sucesivamente a medida que se refuerzan entre sí. Ese “empuje / atracción” electromagnético es lo que hace que un fotón sea tan rápido y energiza una partícula que ha absorbido un fotón entrante. Sin embargo, esas dos partes de un fotón no pueden separarse porque no pueden existir independientemente. Considere un imán que, debido a las mismas propiedades del electromagnetismo, tiene un extremo positivo y un extremo negativo. Por supuesto, no hay forma de romper un imán en dos y obtener un imán positivo y un imán negativo. Del mismo modo, si alinea una barra de hierro con el campo magnético de la Tierra y la golpea con un martillo para crear un imán, siempre tendrá exactamente la misma carga positiva que negativa. Las dos cosas provienen de lo que es esencialmente una propiedad electromagnética “única”.

En cuanto a la separación de un solo fotón en una onda y una partícula, eso también es imposible porque las dos cosas son realmente solo dos caras de una cosa. De eso se trata el Principio de Equivalencia Masa / Energía. Piensa en una moneda. Si ve que el lado de la cara de una moneda está hacia arriba, automáticamente sabrá que el lado de la cola todavía está debajo. No puede separar los dos y obtener una moneda cara y una moneda de cola de una moneda. En esta analogía, una “partícula” de “masa” es “cabezas”, y una “ola” de “energía” es “colas”. Dos caras iguales y opuestas, una moneda.

Tienes razón en todos los puntos, según MC Physics, incluida la fuerza proyectada ‘ondas’. Y sí, los fotones individuales están hechos de mono-cargas emitidas por átomos que se unen para formar fotones, viajan a través del espacio, se dividen por fuerzas externas y son absorbidos por átomos todo el tiempo.

MC Physics ha propuesto un modelo físico de fotones reales, no matemáticos, que se ajusta a TODAS las propiedades de la luz, incluidos el momento, los efectos de gravedad, la dispersión, … sin ilógica gimnasia matemática o misterio.

Mi respuesta a la famosa cita de Feynman es: “La naturaleza no es absurda ni extraña. Es nuestra comprensión (actual) de la Naturaleza lo que es absurdo y extraño. “ Es hora de que regresemos a la ciencia real, comenzando con fotones reales.

Ese modelo de fotón físico se proporciona en: “MC Physics- Model of a Real Photon with Structure and Mass”, un documento de la categoría de física de partículas de alta energía viXra, http://vixra.org/pdf/1609.0359v1 … y en el sitio web.

No sé cómo se te ocurrió la idea de que los fotones contienen cargas positivas y negativas, nadie lo dice. Tiene cualidades de onda y de partículas, y cuando se detecta, una o ambas de estas cualidades se alteran solo en virtud de la colisión, pero no es correcto decir que el fotón se divide.

Los fotones no “contienen cargas positivas y negativas”. ¿Quién te dijo eso?