Acabo de ver su pregunta ahora, con una excelente respuesta de Eli Pasternak. Solo quería agregar alguna información que pueda alentar a pensar más. El fotón de baja energía que se encuentra en la longitud de onda larga y el espectro de onda EM de baja frecuencia se comporta más como una forma de onda que como partícula, por lo que también puede pasar más fácilmente, como a través de átomos o protones. Comparado con eso, el fotón de alta energía que tiene una frecuencia más alta y una longitud de onda más corta, se comporta más como una partícula que una onda, y puede “golpear” al protón, darle más impulso (como una bola más pequeña que choca con una bola más grande), o rebotar de ello, o ser desviado (o absorbido / fusionado) … más como una interacción partícula-partícula que una interacción onda-partícula. Todo esto es consistente con la dualidad onda-partícula de la luz (o materia). La luz de frecuencia más baja se comporta más como onda en el espectro de dualidad onda-partícula, y la luz de frecuencia más alta se comporta más como partículas en el otro extremo del espectro. Una cosa fascinante es que si un protón absorbe un fotón y gana algo de energía adicional (masa), generalmente lo abandonará en forma de un fotón con una frecuencia o energía diferente o la misma, y no continuará ganando más y más energía (masa), que la naturaleza no parece permitir … deben emitirla como fotón también para evitar el aumento continuo de peso hacia un núcleo más inestable. Tantos fotones deben golpear un protón (núcleo) por segundo y si no hubiera forma de renunciar al exceso de energía o ganancia transitoria de masa para cada escenario de absorción, o aumentar el impulso de la colisión, entonces un núcleo nunca podría ser capaz de mantener cierta masa, y se hincharía muy rápido y se rompería en fragmentos, o explotaría. Nada podría existir si ese mecanismo innato de emitir energía o masa ganada transitoriamente en forma de fotón no estuviera allí … parece ser un modo innato de autoconservación de átomos y partículas subatómicas en general … Kaiser T, MD.
¿Qué sucede cuando un fotón y un protón chocan?
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Un fotón de baja energía solo atravesará el protón sin cambios. A medida que se consideran los fotones de mayor energía, que alcanzan el rango de rayos gamma de rayos X, es probable que haya interacciones más especiales. Una es la dispersión: el fotón cambia de dirección y el protón obtiene el impulso de ese evento. Un resultado más llamativo es el efecto Compton. El protón absorbe el fotón, cambiando el impulso y la energía del protón a la suma de los valores de pre-colisión de las dos partículas. Más tarde, el protón emite un fotón, no necesariamente idéntico al original pero con una dirección específica, dependiendo del ángulo incidente del primer fotón y la diferencia de longitud de onda de los dos fotones, ver Dispersión de Compton – Wikipedia. Ese efecto, observado primero en las interacciones fotón-electrón, tuvo una gran influencia en los físicos para adoptar la descripción de un fotón como partícula.
Los científicos del siglo XIX creían que el átomo era una pieza sólida e indivisible de la que está hecha toda la materia; hecho sin cambios desde que Demócrito lo propuso hace más de 2000 años. En 1897, JJ Thompson descubrió el electrón que encontró cargado negativamente. Debido a que provenía del átomo, postuló el modelo de pudín regordete del átomo donde los electrones negativos estaban intercalados con las cargas positivas en una esfera sólida. En 1911, Rutherford descubrió que la carga positiva se concentraba en un pequeño núcleo en comparación con el tamaño del átomo en su conjunto. Llegó a la conclusión de que el átomo era principalmente un espacio vacío.
Mi teoría postula que la estructura del protón es similar a un átomo, es decir, tiene un núcleo hecho de positrones orbitados por electrones. Sin embargo, debido a que la relación de masa protón: electrón es 1840: 1, son muchos electrones que orbitan una cantidad similar de positrones. Por lo tanto, no estará tan proporcionalmente vacío como el átomo.
También postulo que el “tamaño” de una partícula de fotones es una función de su energía, es decir, cuanto menor es la energía, menor es su tamaño. Eso significa que un fotón de baja energía pasará principalmente por los espacios intersticiales dentro de los protones, pero algunos se dispersarán. Sin embargo, un fotón de alta energía será más grande en tamaño y, por lo tanto, tendrá un mayor impulso. Por lo tanto, tiene más posibilidades de golpear los electrones en órbita o incluso los positrones en el núcleo del protón. Lo que quiero decir es que el fotón es siempre una partícula y nunca se comporta como una onda, es decir, la teoría de la dualidad onda-partícula es falsa.
El protón absorberá el fotón si entra en contacto con sus electrones o positrones y los reemitirá como lo hacen los electrones atómicos y lo hacen fácilmente, es decir, no se aferran a la energía. Sin embargo, postulo que se imparte una cierta cantidad de impulso al protón, lo que reduce el enriquecimiento / momento del fotón reemitido. Esto debería explicar la dispersión de Compton de alguna manera. Si el fotón pasa sin cambios, entonces no fue absorbido y reemitido.
Vea mi blog Alternative Theory of Everything, en particular la publicación ‘alternativa a la estructura de los nucleones’ para una descripción en profundidad de la estructura de la materia; sin embargo, no implica colisiones con fotones.
En el caso de la colisión entre la luz y cualquier materia, los fotones, que representan un comportamiento similar a las partículas, tienen lugar en esta colisión, al igual que sucede en el efecto fotoeléctrico, donde el fotón colisiona con un electrón que lo expulsa libre. Entonces, cuando el fotón choca con un protón, se produce una especie de colisión o dispersión, cuyo resultado depende de la energía del fotón y del ángulo de colisión, y de si es una dispersión elástica o inelástica (colisión),
En términos generales, ¿puedo recomendar el excelente libro de Charles Joachain “Teoría de colisión cuántica”.
Su pregunta específica se aborda en la p. 647, pero la metodología general para tratar las colisiones a nivel de partículas es el punto clave (el caso particular que menciona sirve como ilustración de algunos aspectos de la metodología en el libro de Joachain)
Depende de la energía total de la colisión en el centro de masa (donde el momento combinado es cero).
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