¿El espectro electromagnético se limita solo a los rayos cósmicos o es infinito? ¿Puede la longitud de onda ser más corta que eso?

Creo que su copia del espectro EM puede estar desactualizada. Los rayos cósmicos generalmente se clasifican como partículas con masa en reposo, por lo que no son fotones y, por lo tanto, no están en el espectro EM.

En cambio, la clasificación en el extremo superior del espectro EM es el rayo gamma.

Sin embargo, el punto de su pregunta es si hay algo más allá de esta clasificación. La respuesta es no, la frecuencia de los rayos gamma es ilimitada. En otras palabras, cada fotón por encima de una frecuencia de alrededor de [matemáticas] 10 ^ {19} [/ matemáticas] Hz se clasifica como un rayo gamma.

Los fotones de esta energía generalmente se miden de acuerdo con su energía en electronvoltios, abreviada eV. Wikipedia cita un artículo (The TEV Energy Spectrum of Markarian 501 Measured with the Stereoscopic Telescop) que indica que se han detectado rayos gamma por encima de 10TeV procedentes del espacio. Esto funciona a más de [matemáticas] 10 ^ {27} [/ matemáticas] Hz, o una longitud de onda de alrededor de [matemáticas] 10 ^ {- 19} [/ matemáticas] m. En otras palabras, más de 8 órdenes de magnitud por encima del fotón de energía más baja clasificado como un rayo gamma.

Acabo de volver a leer su pregunta y me di cuenta de que hay otras formas de interpretarla. En particular, he interpretado su palabra “infinito” como “ilimitado” en este caso. Obviamente no existen los fotones con energía infinita. También he interpretado que “ilimitado” se refiere a la definición de rayos gamma en el espectro EM, no que los fotones en la práctica puedan tener energías cada vez más altas indefinidamente. En otras palabras, cualquier fotón que encontremos arriba [matemático] 10 ^ {19} [/ matemático] Hz se definirá como rayos gamma en el espectro EM actual, pero no esperaría encontrar fotones que tengan energías cada vez más altas sin límite a través del universo. Quién sabe cuál podría ser el fotón de mayor energía, aunque podemos estar bastante seguros de que los fotones existen con energías mucho más altas que el 10TeV que hemos medido hasta la fecha en la Tierra.

En teoría, existe un límite fundamental para el tiempo y el espacio en sí mismo, denominado unidades de Planck. A medida que aumenta la energía y la frecuencia, la longitud de onda se acorta y las cosas no pueden ser más cortas que una unidad de Planck.

También tienes el problema de la energía. La energía de masas en el universo es probablemente finita. Incluso si convertiste toda la energía de masa del universo en energía electromagnética y la obtuviste en un solo lugar … eso sería todo. No más, no puedes ser más enérgico que eso porque no hay más energía.

No sé con qué limitación te encontrarás primero.

(También puede haber una limitación de la velocidad de la luz. Los campos eléctricos y magnéticos se propagan a la velocidad de la luz, que es un límite de velocidad universal. En cierto punto, el campo electromagnético no podría propagarse más en amplitud antes tuvieron que colapsar de nuevo a cero porque estaban corriendo hacia ese límite de velocidad).

Hay un límite de que un fotón se convierta en agujero negro. Cuál es la longitud de Planck. Si la longitud de onda del fotón es igual a la longitud de Planck, se colapsaría y la física aún no puede predecir su comportamiento. Nunca lo encontramos

Los rayos cósmicos no se definen como longitudes de onda específicas. Solo incluye todas las longitudes de onda más cortas que X Ray. Que, incluso si hay un fotón con una longitud de onda más corta que la longitud de Planck, todavía se incluirá en el rayo cósmico (si todavía es un rayo de fotón en esa longitud de onda)

Los rayos cósmicos no son parte del espectro electromagnético, pero son partículas nucleónicas que viajan a una velocidad muy alta.

Dicho esto, no existe un límite superior para la frecuencia impuesta por la naturaleza, pero a las energías más altas los efectos cuánticos comienzan a dominar, y la vida útil de los fotones se vuelve demasiado corta para ser observada.

No. No existiría ninguna longitud de onda más corta que la longitud del tablón. Ninguna longitud en el universo puede ser menor que la longitud del tablón.

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