¿La luz comienza a tener huecos después de viajar durante años luz o el número de fotones es infinito en todas las direcciones?

La respuesta es no, las brechas no existen, ni se crean, ni la brecha cambia, ni el número de fotones es infinito en todas las direcciones. Todas estas son cosas imaginadas (inferidas) que podrían ser ciertas si los fotones fueran en realidad objetos clásicos: pero no lo son. Son objetos de mecánica cuántica, y ninguna medición de ellos confirmará o refutará sus inferencias.

Considere un electrón energético en la fotosfera de nuestro vecino estelar más cercano visible a simple vista. Ese electrón podría interactuar por intercambio de fotones con una enorme cantidad de otros electrones dispersos a través del Universo, incluido un electrón en el átomo en la retina en el globo ocular; y así es, con uno de ellos; ¡pero no sabrás cuál hasta que suceda!

El electrón ahora excitado en su retina tiene una probabilidad (bastante alta) de emitir esa energía como una pequeña corriente eléctrica por el nervio óptico, pero también tiene (una probabilidad mucho menor) de reemitir el fotón de luz por el globo ocular. a algún otro átomo en su campo de visión, o puede terminar desperdiciado como calor en su globo ocular; y lo hace, una de estas cosas; pero ganaste; ¡no se hasta que suceda! Se trata de las probabilidades sumadas. Y si la probabilidad es lo suficientemente alta, a menudo suficiente, ¡entonces puede “ver” a nuestro vecino estelar más cercano como un objeto persistente en el cielo nocturno!

Todo lo que puede decir es que el electrón tiene una cierta probabilidad de intercambiar energía (en forma de un fotón) con el electrón en su globo ocular. Eso es todo lo que puedes decir de la mecánica cuántica: cualquier otra cosa que puedas inferir sobre el fotón es simplemente eso: una inferencia. La solución de fotones a menudo se ve como una solución de onda plana de QM que viaja a velocidad c: no es en absoluto como una solución esférica como una piedra caída en un estanque.

La mejor explicación (pero aún pobre) es que la función de onda del fotón se extiende desde el electrón energético en todas las direcciones simultáneamente, y en algún momento es medido (absorbido) por uno de los muchos electrones posibles que podría haber interactuado. con, y TODA la energía de la función de onda que podría haber imaginado que se extendía en todas las direcciones aparece inmediatamente en el electrón en el que se midió, y cuando mide el tiempo de la interacción, siempre ocurre a la velocidad de la luz: Freaky ! ¡Pero esa es la mecánica cuántica para ti!

EDITAR: Si crees que te estoy tomando el pelo, mira estas (bastante antiguas) conferencias sobre Quantum Electro Dynamics de Richard Feynman. ¡Nunca he oído que se explique mejor! y bastante accesible para cualquiera, incluso con un mínimo conocimiento matemático. Video de Richard Feynman – Las conferencias conmemorativas de Douglas Robb – Parte 1

Es bueno ver que alguien más viene con la pregunta que tuve hace tanto tiempo.

Sin embargo, la respuesta es no a ambas ideas. El mundo que vemos es casi completamente clásico (por definición, casi). Pero debajo de él, hay todo un mundo de mecánica cuántica, y la mayoría de eso aparentemente contradice lo que experimentamos en la vida cotidiana.

Los fotones, son tales objetos de mecánica cuántica. Probablemente hayas escuchado sobre la dualidad de onda de la partícula de la luz: a veces actúa como una onda, a veces actúa como una partícula.

Pero esta dualidad es simplemente una fabricación de la mente humana. En verdad, todo es una ola. Lo que llamamos partículas son solo ondas especiales (partes de).

Entonces, esencialmente, un fotón es onda (en el campo electromagnético). Ahora, no entendemos intuitivamente qué es una ola real, si la comparara con una ola en el agua, o en una cuerda, puede afirmar que, siempre que se acerque lo suficiente, podrá ver individuos rebote de partículas: al final, la onda parece un movimiento de un conjunto discreto de partículas.

Pero las ondas de luz (y las ondas de partículas) no son así, son continuas. Lo que significa que no importa qué tan lejos se acerque (tal vez esta descripción se desglosaría en la escala de Planck, todavía no podemos decir nada al respecto), mediría esta onda.

Por el contrario, si sigue estirando la ola, no encontrará espacios, siempre habrá luz que se puede medir. Por supuesto, con el tiempo la densidad de energía de la onda será tan baja que no podrá encontrarla debido a la radiación de fondo e incluso a un equipo insuficiente, pero nuestra comprensión completa de cómo se comporta la luz indica que no verá brechas. (salvo esa escala de planck, que no podemos sondear).

¿Por qué crees que la brecha entre dos fotones cambiaría con el tiempo?

Cualquiera de los dos fotones siempre viaja con la misma velocidad, la velocidad de la luz, por lo que la brecha entre ellos siempre permanecerá constante.
Incluso la luz que sale de su lámpara está hecha de fotones, y hay espacios entre ellos. ¡Esa es toda la idea de la cuantización! La energía que posee la luz es discreta, no continua o como ‘huecos’
Por supuesto, no estoy considerando la expansión del universo y esas cosas ligeras.

Buena pregunta. El número de fotones emitidos por una fuente es un cierto número por segundo. Entonces sí, la luz parecería romperse después de cierta distancia.

Esta distancia no tiene que ser grande. Una vela emite alrededor de mil billones de fotones por segundo. A una distancia de 1000 km, estos fotones cubren un área de aproximadamente 12 billones de metros cuadrados. Entonces eso es aproximadamente 80 fotones por segundo por cada metro cuadrado, o aproximadamente 8 fotones por pie cuadrado por segundo, realmente grandes brechas, ¿verdad?

No, viaja infinitamente en todas las direcciones, nunca adquiere espacios, simplemente pierde intensidad. Hay fuerzas en el Universo que afectan la dirección de la luz, pero en teoría se extiende de manera uniforme, lo llaman Entropía.

La luz se extiende a medida que se propaga por el espacio. Incluso un láser “desactivará”, aunque no tanto como la luz normal. La luz no es más que radiación electromagnética. Consiste en un fotón que crea un campo magnético, el fotón irrumpe en un electrón y un positrón (un positrón es la partícula antimateria del electrón). El par electrón / positrón crea el campo eléctrico, gira 90 grados desde el campo magnético. El electrón y el positrón se aniquilan entre sí en una explosión de materia-antimateria, cuyo resultado es un fotón. Este proceso salta por el espacio a la velocidad de la luz. La onda de luz se propagó a través del espacio como un frente de onda esférica en expansión, la densidad de flujo disminuye en función de la distancia. Es por eso que una señal de radio es más fuerte cuanto más cerca esté del transmisor. A medida que la onda se expande, llega un punto donde la densidad de flujo es tan baja que ya no puede detectarla. Esencialmente, la señal es tan baja que es solo ruido de fondo, en ese punto la señal se pierde y no se puede recuperar.

Al igual que una ola de agua no deja huecos incluso después de viajar una larga distancia, la onda de luz tampoco deja huecos. Entonces, sí, podemos proponer que nuestro universo esté lleno de un océano de fotones, de otro modo llamado Éter.
http://debunkingrelativity.com/2
Este modelo de éter de fotones proporciona una explicación lógica mucho mejor para todas esas observaciones que nuestros físicos modernos afirman como prueba de sus extrañas teorías, a saber. Relatividad y teorías cuánticas.

Desearía poder darte una respuesta que sé que es correcta y precisa, pero realmente no sé lo suficiente, ¡pero algunas de las respuestas aquí parecen dudosas por decir lo menos! Pero mirando las otras respuestas, sin duda estaría de acuerdo en que si hay huecos (entre fotones) en la fuente, permanecerán constantes, sin embargo, la luz parecería constante. La otra cosa con la que estaría de acuerdo y creo que todos deberíamos saberlo, ya que es bastante obvio, es que la luz se difunde y se debilita con la distancia (sí, incluso los láseres, de ahí las advertencias de radiación)