Un observador está en el medio de dos fuentes de fotones. La fuente A emite fotones de longitud de onda de 1 nm y la fuente B 100.000 km. ¿Qué fuente es probable que se vea primero?

A2A Cuanto más larga es la longitud de onda de un fotón, mayor es la incertidumbre en la posición del mismo. Sería mucho más difícil detectar un fotón de 100 000 km (podría estar aquí o 1/4 de distancia de la luna), luego un fotón nanométrico. Necesitará un detector grande increíble para medirlo. También sería un problema detectar el ruido en lugar del fotón de longitud de onda larga. Pero dado que no existen barreras tecnológicas y puede detectar el nanómetro y el fotón de 100 000 km, descubrirá que necesitaban exactamente el mismo tiempo para recorrer la misma distancia [matemática] L [/ matemática].

Se trata de la tecnología detrás de su sensor (como está escrita la pregunta) y no de qué fotones llegan primero.

El haz infrarrojo y las ondas de radio llegan exactamente al mismo tiempo porque la velocidad de la luz es constante (desde cualquier marco de referencia) y usted definió la distancia entre los dos como idéntica.

Entonces, se trata de cuánta energía se transmite por cada “fuente de fotones” y cuánta se necesita acumular para que el sensor active que ha detectado el emisor.

La energía en un solo fotón está determinada por su frecuencia / longitud de onda. La radio, con longitudes de onda más largas, tiene menos energía. Es muy poco probable que un solo fotón active el sensor. Esta es una energía más baja que los fotones que componen la radiación de fondo cósmico, por lo que son cosas muy “frías”.

El fotón de 1 km tiene menos energía por un factor de mil millones. El detector y el emisor son menos direccionales y el ruido ambiental es mayor a 1 km. Como resultado, el detector de 1 micra podría funcionar con un ancho de banda más alto y generalmente detectaría primero un fotón.

Detectaría ambos simultáneamente. La longitud de onda de la luz solo afecta la frecuencia, pero no la velocidad a la que viaja. Dos fotones, independientemente de sus longitudes de onda, siempre viajarán a la misma velocidad (en realidad, un fotón probablemente interactuaría con algunas moléculas de aire adicionales en el camino y se ralentizaría muy ligeramente, pero no de una manera predecible).

Esta es una buena pregunta. Me encantaría aprender de los comentarios de otros a mi respuesta a continuación. Gracias.

Apliquemos el principio clásico de resolución o el principio de incertidumbre cuántica.

Un sensor de tiempo preciso medirá los tiempos de ambos fotones casi correctamente, pero lo más probable es que tenga una tasa de error más alta para la energía del fotón de la fuente B.

Un sensor de energía precisa medirá las energías de ambos fotones casi correctamente, pero lo más probable es que tenga una tasa de error más alta para la sincronización del fotón desde la fuente A.

Si la fuente de luz produce la luz juntos, ninguno llegará primero. La única fuente que emite luz de longitud de onda de 1 km simplemente “arroja” los fotones a la “velocidad de disparo” más pequeña que el emisor de longitud de onda de 1 mm. Los segundos fotones no llegarán juntos porque su velocidad de disparo es diferente. Solo imagina que hay 2 tipos, cada uno de ellos usando el mismo rifle de asalto pero uno de ellos dispara en semi automático y el otro en completo. la primera bala llegará juntos pero la siguiente bala se disparará primero al tipo automático completo.

SIMULTANEAMENTE

Ambos se verán simultáneamente. Porque las longitudes de onda que ha mencionado son solo una relación matemática c / f. No tiene un significado real en el sentido de que no tiene nada que ver con la frecuencia del oscilador final que produce ondas e / m. No tiene nada que ver con la longitud que cada fotón ocupará en el espacio mientras viaja.

La longitud que ocupa cada fotón en el espacio, independientemente de sus frecuencias matemáticas o longitudes de onda, es constante, ya que depende de la longitud de onda del oscilador de frecuencia única que produce ondas e / m. Referir Quanta de Observación

Esta respuesta se basa en el modelo de Big Bathroom Universe ilustrado en GRANDES PREGUNTAS

Ninguno. La velocidad es independiente de la longitud de onda.