Muy buenas preguntas! Creo que tengo la idea de lo que se pregunta:
¿Cómo se mueve la luz en forma de onda sin ninguna referencia?
¿No está seguro de qué se entiende por “forma de onda”, quiere decir la forma del frente de onda o la oscilación sinusoidal (con distancia y tiempo) de un frente de onda? De todos modos, discutido a continuación.
- ¿Cuál es la mejor hoja de ruta para la física autodidacta (los hitos versus los libros son muy apreciados)?
- ¿Cuál es la diferencia entre una fuerza conservadora y una fuerza no conservativa (explique con un ejemplo de física)?
- ¿La física prueba que el 11 de septiembre la velocidad de colapso de las torres 1, 2 y 7 se debió a una demolición controlada?
- ¿Por qué la unidad de masa SI es kg y no gramos?
- ¿Aprender sobre la historia de la física puede ayudar con la investigación física?
¿Cómo sabrá cada fotón cómo se moverán juntos como una onda sin referencia?
En cierto modo, has respondido tus propias preguntas. La “forma” y la “unión” son efectos colectivos. La luz se comporta de tal manera que no necesita una “referencia”. El concepto entró por primera vez en la óptica de onda clásica como el principio Huygens-Fresnel.
Explica sus dos preguntas, así como muchos otros comportamientos físicos de la luz, como la reflexión (por un espejo) y la refracción (de la luz por una lente o al entrar en el agua).
Brevemente, la luz comienza de nuevo sin memoria para cada tic de un reloj imaginario. Cada punto de la ola se convierte en una nueva fuente y uno “suma” las ondas esféricas de cada punto a la nueva ola final. Repita nuevamente para el próximo tic.
El principio de Huygens-Fresnel
El comportamiento mecánico cuántico de un fotón de luz (y otras partículas) está cubierto por la teoría de la electrodinámica cuántica. Richard Feynman lo discute de manera conceptual (no con fórmulas) en el libro: QED The Strange Theory of Light and Matter. Las ideas de un “camino integral” o “suma sobre historias” que Feynman discute resultados en el principio Huygens-Fresnel.
Suma integral de la ruta para la reflexión
Feynman reemplaza los números complejos con flechas giratorias, que comienzan en la emisión y terminan en la detección de una partícula. La suma de todas las flechas resultantes representa la probabilidad total del evento. En este diagrama, la luz emitida por la fuente S rebota en algunos segmentos del espejo (en azul) antes de alcanzar el detector en P. Se debe tener en cuenta la suma de todos los caminos. El siguiente gráfico muestra el tiempo total empleado para atravesar cada una de las rutas anteriores.
