¿Qué es la luz en la mecánica cuántica?

Trataré de explicar qué es la luz de acuerdo con (o a la luz de) las teorías científicas modernas, la física moderna y la mecánica cuántica.

Comenzaré mostrando los matices y los sentidos contenidos en el uso científico de la palabra “luz”, según el Oxford English Dictionary:

“La palabra luz se ha utilizado en seis sentidos especiales: (a) la cosa (concebida de forma diversa como materia o energía) que se comunica desde un cuerpo luminoso al cuerpo iluminado por ella; (b) esta cosa considerada como productora de sensación; ( c) la sensación producida; (d) el proceso (concebido de diversas maneras como movimiento rectilíneo de corpúsculos, movimiento ondulatorio del éter o cambio periódico de estados eléctricos y magnéticos) por el cual se realiza la comunicación; (e) ciertas características de tales procesos (rayos u ondas); (f) energías físicas y procesos del mismo tipo que los involucrados en la producción de la visión, pero que posiblemente tengan un rango diferente de períodos (por ejemplo, rayos Röntgen). El sentido (c) (raro en el uso real , aunque no es raro que se exprese en definiciones) concuerda con un uso ocasional de la palabra en lenguaje popular: por ejemplo, deberíamos aplicar el nombre de luz a la sensación experimentada cuando el nervio óptico se excita mecánicamente sin la intervención de un cuerpo luminoso. el sentido (d) la palabra luz es equivalente al proceso de transmisión de luz; en el sentido (e) es equivalente a rayos de luz u ondas de luz. ”

Desde un punto de vista histórico, las teorías modernas de la luz comenzaron con la óptica geométrica (formulada por Descartes y Fermat) que explican nociones como la propagación rectilínea de la luz, la refracción y la reflexión. Luego vino la teoría ondulatoria de la luz que explica la interferencia, la difracción, la polarización de la luz y la dispersión de la radiación (por Huygens, Fresnel, Young y más tarde por Lord Rayleigh).

En el siglo XIX, la teoría electromagnética de Maxwell (verificada por Hertz) describió la luz como una forma de radiación electromagnética, que involucra oscilaciones transversales perpendiculares de un campo magnético y un campo eléctrico. El ojo humano es sensible a esta forma de radiación electromagnética, y la conciencia visual humana del mundo natural y físico depende de ello.

Los fenómenos de luz generalmente están relacionados con ondas electromagnéticas, física de partículas o cuántica, y / o con efectos relativistas.

Mientras interactúa con la materia, la luz intercambia energía en cantidades discretas llamadas ‘quanta’. Puede que esto no sea fácil de conciliar con la idea de que la energía de la luz se desarrolla como una onda, pero se puede representar fácilmente como corpúsculos o fotones de luz.

En física cuántica, si o cuando la constante de Planck [matemática] h [/ matemática] se multiplica por una frecuencia de luz, se obtiene la energía del fotón para esa frecuencia dada.

Las formulaciones que intentan proporcionar un tratamiento unificado de la onda y la visualización corpuscular de la luz se hicieron para conciliar la teoría del campo electromagnético de Maxwell (que representa el carácter de onda electromagnética de la luz) con la constitución de partículas de fotones (que muestran el carácter corpuscular de la luz).

Dichas formulaciones y teorías incluyen la mecánica cuántica original de De Broglie, Heisenberg y Schrodinger, y la Electrodinámica cuántica, que inicialmente fue elaborada por Dirac, Heisenberg, Jordan, Pauli y Feynman.

La velocidad de la luz en el vacío es [matemática] 299792458 [/ matemática] [matemática] metros [/ matemática] [matemática] por [/ matemática] [matemática] segundo [/ matemática].

Aquí hay algunas aclaraciones de Wikipedia que arrojan más luz sobre este tema:

La luz es radiación electromagnética dentro de una cierta porción del espectro electromagnético. La palabra generalmente se refiere a la luz visible , que es visible para el ojo humano y es responsable del sentido de la vista.
La luz visible generalmente se define como tener longitudes de onda en el rango de [matemática] 400 [/ matemática] – [matemática] 700 [/ matemática] nanómetros ([matemática] nm [/ matemática]), o [matemática] 4.00 × 10 ^ { -7} [/ matemática] a [matemática] 7.00 × 10 ^ {- 7} [/ matemática] [matemática] m [/ matemática], entre el infrarrojo (con longitudes de onda más largas) y el ultravioleta (con longitudes de onda más cortas). Esta longitud de onda significa un rango de frecuencia de aproximadamente [matemáticas] 430 [/ matemáticas] – [matemáticas] 750 [/ matemáticas] terahercios (THz).

[…]

En 1900, Max Planck, al intentar explicar la radiación del cuerpo negro, sugirió que, aunque la luz era una onda, estas ondas podían ganar o perder energía solo en cantidades finitas relacionadas con su frecuencia. Planck llamó a estos “bultos” de energía luminosa “quanta” (de una palabra latina que significa “cuánto”). En 1905, Albert Einstein utilizó la idea de cuantos de luz para explicar el efecto fotoeléctrico, y sugirió que estos cuantos de luz tenían una existencia “real”. En 1923, Arthur Holly Compton demostró que el cambio de longitud de onda visto cuando los rayos X de baja intensidad dispersados ​​de los electrones (llamado dispersión de Compton) podría explicarse por una teoría de partículas de rayos X, pero no por una teoría de ondas. En 1926, Gilbert N. Lewis nombró a estos fotones de partículas de cuantos de luz.

Finalmente, la teoría moderna de la mecánica cuántica llegó a representar la luz como (en cierto sentido) una partícula y una onda, y (en otro sentido), como un fenómeno que no es ni una partícula ni una onda (que en realidad son fenómenos macroscópicos, como como pelotas de béisbol u olas oceánicas). En cambio, la física moderna ve la luz como algo que puede describirse a veces con matemáticas apropiadas para un tipo de metáfora macroscópica (partículas), y a veces otra metáfora macroscópica (ondas de agua), pero en realidad es algo que no se puede imaginar completamente. Como en el caso de las ondas de radio y los rayos X involucrados en la dispersión de Compton, los físicos han notado que la radiación electromagnética tiende a comportarse más como una onda clásica en frecuencias más bajas, pero más como una partícula clásica en frecuencias más altas, pero nunca pierde completamente cualidades de uno u otro. La luz visible, que ocupa un término medio en frecuencia, puede mostrarse fácilmente en los experimentos para ser descripta usando un modelo de onda o de partículas, o algunas veces ambos.

Fuente: luz

Las declaraciones anteriores fueron nociones y hechos tomados de las teorías conocidas de la ciencia y la física. Otras ideas, como viajar a la velocidad de la luz o más allá para retroceder en el tiempo, son especulaciones no verificadas por experimentos y sin credibilidad o realidad.

Para obtener más información sobre el tema de la luz, consulte también los siguientes enlaces:

Una visión general de las propiedades de la luz.

Cómo funciona la luz (varias páginas web que explican la luz)

¿Qué es la luz? El | Luz | AstroLab

La naturaleza de la luz

Velocidad de la luz

luz | física (varias páginas web)

Luz, luces, qué es la luz

Según la teoría de Gestalt Aether, primero es necesario comprender la diferencia entre la luz y las ondas de radio antes de llegar a cualquier comprensión de qué es la luz. ¿Qué es la luz? ¿Qué son las ondas de radio? ¿Cómo son los dos diferentes? ¿Qué es la radiación electromagnética?

La radiación electromagnética consiste en todos los fenómenos electromagnéticos, es decir, luz, ondas de radio y frecuencias más altas, como rayos X y rayos gamma. ¡Lo que hay que tener en cuenta es lo similares que son los dos! Por ejemplo, al igual que las ondas de radio de luz también:

1. Siempre viaja en c

2. Extender según la ley del cuadrado inverso.

3. Preservar su energía o identidad intacta a distancias inimaginables.

4. Están disponibles en billones de frecuencias y longitudes de onda.

5. Su energía se puede calcular usando la fórmula fh

6. La longitud de onda y la frecuencia tienen la misma relación que la luz.

7. Son onda y partícula al mismo tiempo en el sentido de que la onda se extiende dando como resultado una disminución en la intensidad general pero su energía se conserva sin cambios.

Y así. En resumen, aparte de la diferencia en longitud de onda y frecuencia, es extremadamente difícil determinar las diferencias reales entre las ondas de luz y radio. La teoría del éter de la Gestalt llega a la conclusión de que existe no hay diferencia, ambos son el mismo fenómeno!

Examine ahora la explicación de la mecánica cuántica para las ondas de radio. La mayoría de los físicos y laicos están asombrados, hechizados y absolutamente abrumados por las matemáticas detrás de la mecánica cuántica. ¿Pero cuáles son los hechos sobre el terreno? ¿Cuál es, por ejemplo, la explicación de la mecánica cuántica para las ondas de radio?

La mecánica cuántica sostiene que si bien la luz visible y las frecuencias más altas (rayos X y rayos gamma) son emitidas directamente por los electrones dentro del átomo, las ondas de radio son el resultado de una circunstancia completamente diferente. Dado que se ha observado que las frecuencias de radio se generan principalmente por una corriente que fluye dentro de un cable, la mecánica cuántica establece que las ondas de radio se generan por la oscilación de electrones y las vibraciones de iones dentro de la red cristalina del conductor. Entonces, el significado es claro, espero, las frecuencias de radio se deben a la oscilación de electrones e iones y, por lo tanto, son ondas que no son fotones en ningún sentido del término y con esta explicación no existe la más mínima posibilidad de que puedan considerarse como fotones. ¡Esto no es física, es pura fantasía!

La teoría del éter de la Gestalt establece que toda la radiación electromagnética consiste en fotones y que todos los fotones son emitidos directamente por los electrones. La diferencia es que la luz y las frecuencias más altas (rayos X y rayos gamma) son emitidas por electrones unidos , mientras que las frecuencias de radio son emitidas por electrones libres . La razón de esto es que GAT establece que existe un límite para el fotón de longitud de onda más larga que puede emitir un electrón (aproximadamente [matemática] 1.2 \ veces 10 ^ 6 [/ matemática] m) a estos fotones se les llama ‘fotones de conducción’ por GAT ya que llevan una corriente eléctrica. Por lo tanto, GAT establece que una corriente eléctrica es transportada por fotones, no por electrones. ¡Son los fotones los mediadores de una corriente eléctrica!

¿Como sucedió esto? Según la física clásica, un electrón libre no puede emitir o absorber un fotón porque el electrón no tendría forma de absorber las fuerzas de retroceso y, por lo tanto, sería una violación de la conservación de la energía. La teoría del éter de la Gestalt establece que los electrones libres pueden emitir y absorber fotones siempre que la transacción se realice en una escala de tiempo extremadamente corta del orden de [matemáticas] 10 ^ {- 15} [/ matemáticas] segundos. En estas escalas de tiempo, el Principio de incertidumbre de Heisenberg como se aplica al tiempo y la energía entra en vigor. Por lo tanto, un electrón libre que viaja en un conductor eléctrico puede emitir un fotón siempre que lo absorba dentro de un tiempo especificado. Debe notarse aquí que existe una relación simbiótica entre el fotón emitido y el electrón que lo emitió. El electrón necesita desesperadamente absorber el fotón dentro del límite de tiempo especificado, mientras que el fotón necesita ser absorbido por un electrón que requiera su energía única, ningún átomo podría requerir fotones de estas energías particulares, la única fuente de electrones adecuados son los electrones libres. dentro del conductor La situación en el conductor eléctrico es caótica, un electrón puede emitir un fotón e inmediatamente absorber otro fotón. Lo que le sucede al fotón emitido, deja al conductor y gira en círculos en busca de un electrón adecuado.

Esto da lugar a las líneas familiares de fuerza alrededor de un conductor que lleva una corriente eléctrica. Para más detalles, vea mi libro: “Una teoría de Gestalt Aether sobre la naturaleza de la luz y los fenómenos relacionados”. Disponible en Amazon.

El efecto Hall y la fuerza de Lorentz sirven como prueba absoluta de esta teoría de la conducción eléctrica y se abordarán más adelante.

Simplemente, cuando decimos luz, en realidad queremos decir luz visible con la que vemos algo. De manera diferente, la luz es un espectro electromagnético que se emite desde una fuente de luz.
La luz consiste en fotones, una partícula elemental, que tiene una masa igual a cero.
La luz visible tiene una longitud de onda de 400 nm a 700 nm, desde Voilet hasta Red. ¡Hasta ahora!
La luz tiene una dualidad onda-partícula, lo que significa que se comporta tanto como una onda como una partícula.
¿Cómo se emite realmente la luz? Solo romper esta tuerca dura nos da que cuando un electrón en un estado excitado en un átomo cae en una capa inferior desde la capa superior, emite energía en forma de radiación. ¡Y así es como sale la luz! Y simplemente, cuando una luz atraviesa el átomo, el electrón gana energía y se eleva a una capa superior. Esto podría ser enigmático. Bueno ! Sabemos que la luz viaja a una velocidad de c que es 299,792,458 m / s. Pero aquí hay una pregunta ¿por qué esta c es constante? En realidad, no tenemos ninguna respuesta en este momento porque nuestro universo está hecho de esa manera.
Terminando mi respuesta, quiero decir, la luz es la conexión entre nosotros y el universo.

La luz significa el montón de luz (combinación de 7 colores). Cada partícula de luz llamada FOTÓN. El fotón tiene masa. Muchos investigadores, investigadores intentan medir la masa de fotones desde 1936, aquí hay algunos ejemplos:

Alfred Scharff Goldhaver y Michael Martin Nieto dijeron que “la partícula de EMR a menudo se supone que no tiene masa. Pero la ley de la física no requiere esa suposición [1] ”

En la formulación actual de la física moderna, la masa en reposo del fotón generalmente se le asigna cero. Pero no se puede detener un fotón: la luz no puede quedarse quieta. Entonces, un fotón en movimiento tiene masa. Diferentes científicos trataron de descubrir la masa del fotón mediante sus diversos experimentos. Sus resultados experimentales muestran que el fotón tiene una masa, pero muy pequeña. El experimento Plimton – Lawton de 1936 arroja un límite en la masa de fotones en reposo de 10-44 gm [2]. En el pasado, varios grupos de investigadores repitieron la medición varias veces con una precisión cada vez mayor. El mejor límite obtenido en 1971 por el método Cavendish fue 2 x 10-47 gm [3]. En 1936, los científicos del Instituto de Tecnología de California habían mejorado la medición de 1968 y obtuvieron un límite de 4 x 10-48 gm. Luego obtuvieron un nuevo límite en el fotón de 8 x 10-49 gm al enviar PIONEER – 10 al campo de magnitud de Júpiter [4]. Sin embargo, todo el esfuerzo científico tedioso tanto teórico como experimental estableció la masa de fotones entre 10-44 a 10-51 gm, que está muy por debajo de 10-65 gm como se estableció [5] anteriormente, pero discute varias discrepancias en diferentes configuraciones experimentales y aproximaciones teóricas. Se afirmó que la masa de un fotón es exactamente igual a cero. (Referencias: [1], [2], [3], [4], Scientific American, V – 243, No. P-86-94, mayo de 1976. [5]. Número 625 # 2, 19 de febrero de 2003 por Phil Schewe, James Riordon y Ben. Stein, Physical Review Letters, 28 de febrero de 2003) [correo electrónico protegido] ).

Varias masas de fotones confundieron la masa de un fotón. Porque la masa debe ser constante. Digamos que el hidrógeno tiene una masa = 1.008 amu. Esta masa es constante, lo que sea que se presente en cualquier lugar, planetas, estrellas, galaxias, por lo tanto, el universo. Si la reacción de fisión nuclear no perturba el átomo de hidrógeno. Así en condiciones normales. Del mismo modo, el fotón tiene masa, calculé la masa precisa de fotón. La ecuación de masa de fotón es aplicable de partícula al universo. Cuando el fotón actúa sobre la teoría de la relatividad de Einstein, obtenemos la ecuación de UNIFICACIÓN DE LA FÍSICA. Nuevamente, el gravitón es una partícula por la cual se produce la fuerza gravitacional. Por lo tanto, es muy importante encontrar la masa de gravitón. Calculo la masa de gravitón también. Con la ecuación de un fotón y un gravitón, calculo la ecuación de “Teoría unificada completa”, los científicos estaban probando esta teoría desde 1873, pero nadie tuvo éxito en este campo. Esta es una teoría única. Con la ayuda de esta teoría, podemos resolver muchos fenómenos conocidos y desconocidos. Antes de Big Bang, estas partículas y otras partículas se formaron a partir de PARTICULAS NEGRAS. Durante la creación de partículas, el gravitón fue muy activo, produjo una onda muy fuerte y atrapa todas las demás partículas en un punto llamado Big Bang. Durante ese tiempo, Big Bang fue un agujero negro más fuerte. Debido a las interacciones de fuerza fuerte, Big Bang estalló inmediatamente y formó el universo. En el futuro, el universo actual se convertirá en un agujero negro y volverá a estallar, pero aún no ha llegado el momento. Todas las descripciones de la partícula al universo escritas en mi libro “Endless Theory of the Universe (Complete Unified Theory)”, publicado por Lap Lambert, agosto de 2014, Alemania. Los resultados calculados coincidieron con ATLAS, los resultados experimentales de CERNS. Un artículo publicado como:

“PARTICULA CURIE Y LA RELACIÓN ENTRE LAS MASAS DE PARTÍCULAS SUB-ATÓMICAS, APOYO A LOS EXPERIMENTOS (BICEP2), PRESENTA EL EXPERIMENTO” LA COLABORACIÓN LHCb “Y TAMBIÉN EXPERIMENTOS” ATLAS “. Journal of Researcher, Nueva York (EE. UU.), Volumen 7 – Número 8, 25 de agosto de 2015.

Nuevamente, los resultados del 15 de diciembre de ATLAS coincidieron con precisión.

No sé a qué estás tratando de llegar. La luz es un subconjunto de radiación electromagnética (EM). EM es una de las 4 “fuerzas fundamentales” conocidas, que dictan cómo interactúan los fermiones entre sí.

Estrictamente hablando, la radiación EM puede contribuir al tensor de estrés del espacio-tiempo, pero no podemos decir en ningún sentido práctico que “la luz crea ondas gravitacionales” ni que “puede deformar el espacio-tiempo”.

No lo hace, incluso las ondas gravitacionales creadas por eventos masivos muy fuertes son extremadamente difíciles de detectar, por lo que podemos decir con seguridad que cualquier onda gravitacional o deformación del espacio-tiempo creada por EM es absolutamente insignificante.

No puedes “viajar a la velocidad de la luz”, e incluso si pudieras, “retroceder” no te llevaría al pasado. Es probable que esté confundido por la paradoja del gemelo, donde uno que viaja muy rápido y regresa puede regresar más joven que el que permaneció en reposo, pero eso no tiene nada que ver con viajar al pasado.

Lo siento, pero me temo que debería recoger algunos buenos libros de ciencias populares antes de tratar de obtener más conocimiento de Quora, estos no son temas que uno puede explicar en 30 líneas en una web como esta.

La pregunta, ‘¿Qué es la luz?’ tiene dos posibles vías de respuesta. Una vía es la física y la otra es la psicología. La respuesta física nos haría creer que la luz es una realidad externa. La respuesta psicológica es que la luz es sinónimo de comprensión. Muchas líneas de evidencia apoyan ambos puntos de vista. Incluido en la lista está el secreto del oficio del mago, que solo “vemos” un área del tamaño de su uña al final de su brazo extendido, todo lo demás es fabricado por el inconsciente que hace esto tan convincentemente y con tanta profundidad. entendiendo que casi nunca sospechamos que nos estamos engañando a nosotros mismos. Por supuesto, hay una manera fácil de desengañarte de este autoengaño a través del ejercicio del “punto ciego”. Aquí se abre la cortina del autoengaño, como en el Mago de Oz, y la mente se revela en el acto de “completar” para la vista real.

Una síntesis del modelo estándar de física de la luz y la visión arcana de la luz como una proyección mental está actualmente en curso bajo el título de Mecánica cuántica bayesiana. QBISM, como se le conoce comúnmente, dice que la visión física de la realidad está determinada por la narración de historias, la historia se actualiza constantemente a medida que la historia de la física continúa desarrollándose.

La luz es una onda electromagnética alterna. No necesita un sustrato, que no sea el campo Bosun de Higg (espacio vacío), porque la onda eléctrica cabalga sobre la onda magnética, y viceversa. Ese es mi entendimiento. Entonces, en el vacío del espacio, sin ninguna pérdida debido a la fricción, la luz viajará distancias y tiempos increíblemente largos. La luz incluye, pero no se limita al espectro visible. También incluye ondas de radio, radiografías e infrarrojos. ¡Por lo tanto, en este momento está emitiendo luz, que se puede ver a través de la visión nocturna por infrarrojos! Tengo entendido que toda la materia por encima del cero absoluto está emitiendo ALGUNA radiación infrarroja.

La luz es solo partículas u ondas en movimiento. La velocidad de la luz es un marcador creado por el hombre de la rapidez con que se mueve la luz. También marca el umbral de nuestra capacidad de recibir información. Superar la velocidad de la luz no altera el tiempo a nivel cuántico o universal.

Acercarse o exceder la velocidad de la luz no lo hará retroceder en el tiempo, solo cambiará su percepción del tiempo. Sin una referencia a algo que se mueva más despacio que usted, no notará una disminución del tiempo. Si su punto de referencia es “el pasado”, el pasado se irá alejando cada vez más a medida que aumente su velocidad.

Mi apuesta es que si quieres viajar en el tiempo, no necesitas ir muy rápido. Lo que debe hacer es obtener un tamaño cuántico pequeño, realmente pequeño. En una realidad del tamaño de Planck, el tiempo se mueve en cualquier dirección o en todas las direcciones sin problema ni paradoja.

De ninguna manera soy una autoridad o incluso educado en este asunto. Todo lo que “sé” sobre la mecánica cuántica se aprendió leyendo y viendo material simplificado o común para el hombre. Aquellos con un conocimiento más profundo de la mecánica cuántica se sienten libres de “romperlo” y corregir mi posible comprensión defectuosa.

La luz (que incluye todo el espectro electromagnético) es la forma 4-dimensional de la materia. La materia es la forma tridimensional de la luz (que incluye todo el espectro electromagnético). Comience allí y podrá comprender todos los fenómenos físicos conocidos.