¿Cómo pasa la luz a través de un vacío donde no hay partículas?

A2A.

¡NO LO SÉ! Me encantaría entender esto.

Sí, sé que los fotones actúan como partículas. Pero no es como si fuera una partícula de materia. No es como un rodamiento de bolas que zumba a través del vacío. Tiene propiedades similares a partículas. Pero eso no significa que sea una partícula.

Los fotones también tienen un comportamiento ondulatorio. Pienso en esta onda / partícula como movimiento de un paquete de ondas. Eso incluso podría llamarse un solitón. Pero no estoy seguro de recordar qué es un solitón. Tal vez lo buscaré en un momento.

Pero la parte de onda es de alguna manera un campo electromagnético. Pero QUÉ en el vacío soporta la variación en el campo electromagnético. ¿Qué es lo que “agita” a medida que pasa la ola? Para mí es muy insatisfactorio aceptar que un vacío (una ausencia de sustancia) puede reaccionar de alguna manera a ondas electromagnéticas.

Siento que aún no entendemos completamente CÓMO los fotones realmente se mueven fundamentalmente a través del vacío. Podemos modelarlo. La ecuación de Maxwell parece funcionar. Pero solo describen lo que sucede. Nos ayudan a predecir cómo se comportará la luz. Pero en realidad no nos dicen POR QUÉ se comporta de esa manera.

Entonces, como dije al principio, me encantaría entender esto.

Las ondas de luz no son ondas de densidad. Reflejan un cambio en el campo eléctrico que emana de algo. El cambio no se observa en todas partes de inmediato, sino que la información tarda en llegar.

Una onda es simplemente una función periódica. Las ondas de luz son una forma conveniente de pensar en un fenómeno que hace que el campo electromagnético transporte energía de un lugar a otro, pero son solo una aproximación de eso. El campo es la “cosa real”.

El vacío puede comenzar sin partículas, pero cuando enciende una linterna, disparará fotones al vacío. Si hay un detector de fotones allí, detectará estos nuevos fotones.

Se requieren partículas para la propagación de ondas mecánicas (por ejemplo, ondas de sonido) y no para ondas electromagnéticas. La luz es una onda electromagnética, por lo tanto, puede viajar en vacío.