Un fotón deja el sol, golpea una hoja, golpea mi retina. ¿El fotón que golpeó mi retina es exactamente el mismo fotón del Sol?

Hola, estoy viendo muchas respuestas, pero hay dos problemas que me gustaría señalar. En primer lugar, los fotones (y todas las partículas elementales) en el mismo estado cuántico son todos iguales, como fundamentalmente, absolutamente indistinguibles. No existe el concepto de dos fotones que tengan propiedades idénticas pero que no sean iguales. No hay forma de etiquetar uno como “1” y el otro como “2”.

Suponga que tiene dos bolas de billar idénticas y tiene una tabla de madera con dos muescas para las bolas (es decir, puede tener 2 bolas en este estado). ¿Cuántas formas de organizar las bolas? Dos, obviamente: o la bola 1 en la sangría izquierda y “2” a la derecha, o al revés. ¿Qué pasa si las bolas son fotones? Hay un camino, ¡porque no puedes distinguirlos! Esta no es una discusión sofisticada: puede verificar esto experimentalmente, ver, por ejemplo, el condensado de Bose-Einstein.

Ah, y lo otro es que debes tener cuidado con el concepto de fotones: recuerda la “dualidad onda-partícula”, que básicamente significa: es más extraño de lo que piensas, y tu intuición probablemente esté equivocada. La luz “es” una onda y se propaga como una onda, pero solo puede ser absorbida y emitida en cantidades fijas, “como si” consistiera en fotones, pero no lo hace.

Es un poco difícil responder esto. Preguntar si un fotón es igual a otro no es como preguntar si este automóvil es igual a otro. Es más como preguntar si una onda en un estanque es “la misma onda” después de que rebota en el costado de un bote. La segunda ondulación (fotón) se construye a partir de la misma energía que la ondulación original, pero probablemente tiene una altura diferente y tal vez una forma diferente y se dirige en otra dirección. ¿Es la misma ola que se reflejó y atenuó, o la ola original fue absorbida por el bote y luego, al preservar la mayor parte de la energía, creó una nueva onda?

No se puede capturar una onda como una “cosa”.

Entonces, aunque a veces es conveniente pensar en un fotón como una “cosa” (como una onda en un estanque o la ola que estás surfeando), es un concepto resbaladizo.

Pero no hay duda de que el fotón que emerge de la hoja tiene una energía y frecuencia diferente de la que lo golpeó.

Cuida la noción de fotones: en realidad no existen, o no son como piensas. Los únicos aspectos similares a las partículas son el hecho de que la porción de energía se cuantifica y que la emisión y la absorción son todas a la vez. Pero todo lo demás en el medio es debil: es un paquete de onda.

(Además, todas las leyes ópticas que derivamos son para una gran corriente de fotones; la óptica de un solo fotón podría ser bastante diferente y, de hecho, muy difícil de experimentar).

Típicamente, para la interacción elástica con materia como la refracción y la reflexión, el cambio en la dirección de la luz es, de hecho, la interferencia entre el campo EM entrante y el campo EM reactivo creado por los dipolos de material sacudidos por el campo entrante. Incluso el cambio aparente de velocidad y longitud de onda en el vidrio es el efecto del campo superpuesto. Entonces, ¿dónde está el fotón en tal caso? 🙂. De hecho, pensar en términos de fotones aquí podría incluso darte resultados incorrectos, por ejemplo, en términos de tiempo de propagación para un impulso ultracorto.

Voy a ir con una respuesta diferente: sí, es exactamente el mismo fotón que salió del sol. ¿Por qué? Debido a que su pregunta es una tautología: ha declarado que el fotón vino del submarino, rebotó en un cable y golpeó su retina. Entonces la respuesta es necesariamente cierta debido a la estructura de la pregunta.

Una pregunta más interesante podría ser “¿Qué tan probable es que un fotón que es absorbido por mi retina, mientras está afuera, provenga del sol?”

¿Podría ser que esto está más cerca de la pregunta que quería hacer?

Si los fotones se absorben en un material, en lugar de reflejarse en el material, entonces, por definición, dejan de existir. Se convierten en energía. Entonces, si un fotón golpea un átomo que tiene niveles de energía apropiados, será absorbido y dejará de existir transfiriendo toda su energía. Eso es lo que pasa tu retina!

Los fotones son partículas elementales. El concepto de “igualdad” tal como lo entiende en la vida macroscópica cotidiana no se aplica. Las partículas son indistinguibles. No se puede decir esto o aquello es el “mismo” de antes, solo que son lo mismo. “Mismo” simplemente no se aplica. No puede consultar un fotón y preguntar dónde ha estado, qué edad tiene, con quién interactuó, etc. Simplemente no tiene tales propiedades. Solo tiene algunas propiedades y no hay historial que se pueda medir.

En primer lugar: ¡un fotón no es una cosa! ¡Un fotón no deja el sol! Un fotón es una onda en un campo. No puedes identificar una onda como una cosa. Está moviendo energía a través de un medio: éter. Sin este medio, esta onda no puede moverse. Cuando una onda deja el sol, (olvidemos la atmósfera ahora), permanece una onda hasta que golpea esa hoja. La energía se le da a esa licencia. Como reacción a esa interacción, otra onda diferente deja la hoja hasta que esa otra onda golpea tu retina. Entonces esa energía se le da a tu retina. Como reacción a esa interacción, algo de energía específica llega a tu cerebro y sabes por experiencia de ondas anteriores y confirmación histórica: Leaf

Así que NO, ¡de ninguna manera ese fotón es igual!

La mayoría de la gente piensa que un fotón puede rebotar y rebotar, al igual que una bola de billar, no puede porque un fotón no es así.

La mayoría de las personas piensan que un fotón es algo así como un automóvil, que se puede encender y acelerar a la velocidad máxima, no puede porque un fotón no es así.

Piense en ello como vaciar un vaso de agua en el océano y comenzar una ola. Unos kilómetros más allá, esa ola golpea una isla. ¿Esa ola de golpe es el agua exacta de ese vaso de agua? ¡No!

Su retina no puede detectar un solo fotón: responderá a varios fotones que lo impactan. Muchos de estos fotones son exactamente iguales a los emitidos por el sol. Es incorrecto decir que los fotones tendrán una energía / frecuencia diferente ya que los fotones en la región óptica simplemente están sujetos a dispersión elástica (difusión) que no cambiará su frecuencia o absorción fotoeléctrica. El cambio de frecuencia ocurre en la dispersión de Compton que tiene una probabilidad insignificante de que ocurra un fotón óptico. Entonces, la respuesta es esencialmente sí: la mayoría de los fotones que llegan a la retina son los mismos emitidos por el Sol.

No lo es. De hecho, el fotón que golpeó la hoja no es el mismo fotón que podría haber atravesado el espacio entre la Tierra y el Sol.

Un fotón de una de las moléculas en el aire golpeó la hoja, dejó de ser un fotón en ese punto, pero en el intercambio se liberó un nuevo fotón con una nueva longitud de onda y una trayectoria congruente con lo que llamamos reflexión, y ese fotón alcanzó su córnea, luego dejó de ser un fotón, a cambio de una sucesión de fotones que se vuelven y terminan, congruentes con lo que llamamos refracción.

No. Para que un fotón contribuya a la fotosíntesis de la planta, debe ser absorbido por la planta y transferir su energía a las moléculas dentro del tejido de la planta. Cada fotón es un cuántico único, lo que significa que se absorbe completamente o no se absorbe en absoluto.

Cualquier fotón que golpee una hoja y luego su retina, por definición, debe haberse reflejado en lugar de ser absorbido por la planta, por lo que no puede haber contribuido a la fotosíntesis.

Sí lo hizo. Todas las luces absorben algo de energía. Esto lo que hace diferentes colores. La hoja se ve verde debido a que la energía absorbida por el fotón era diferente a la energía absorbida por el tronco. Si ambos fueran iguales, los verías tener el mismo color.

Entonces, la hoja absorbe algo de energía. Lo que queda después de que la absorción de energía golpea tu retina y te dice que la hoja tiene color verde.

“Lo mismo” no tiene sentido en este contexto. Un fotón no es una bola estática, con límites estables y definidos, volando por el espacio. Un fotón es una onda de propagación en el espacio-tiempo. De hecho: NADA es estático, con límites estables y definidos 🙂

Del mismo modo: ¿es una ola oceánica que golpea la playa “la misma ola” que era cuando estaba en medio del océano? “Sí”, si define “igual” como “mismas propiedades”; “No”, si define “igual” como “compuesto de los mismos bits de espacio-tiempo”.

En realidad, el fotón que se originó en el sol fue absorbido cuando interactuó con los electrones en la hoja, haciendo que emitieran otro fotón que viajó a la retina de su ojo. Allí se absorbe y la energía se convierte en una señal eléctrica a su cerebro.

Según las últimas noticias de las teorías del campo cuántico, si considero que el fotón es una sollicitación del campo cuántico electromagnético, la partícula de fotón no existe como una sola partícula, sino que es solo una energía transmitida a través de este campo. Entonces, en este caso, la partícula no es la misma, pero las propiedades son las mismas si nada más las ha modificado durante el viaje.
Es difícil considerar que el fotón tiene una partícula: ¿cómo podrían los átomos de una antena transmitir continuamente durante años y un número increíble de partículas de fotones en cualquier dirección? ¿A dónde llevan los átomos todas estas partículas de fotones? Prefiero pensar lógicamente que el cambio orbital cuántico de un electrón solicita el campo electromagnético cuántico que transmite esta sollicitación en todas las direcciones.

No, porque reflecton es absorción y readmisión. Los componentes de la masa serán los mismos, pero el impulso obviamente cambia. Porque la luz blanca ahora es verde. El verde se relaciona con la química de la hoja. La energía de un fotón es siempre la misma:

Modelo de partículas del fotón por David Wrixon EurIng en gravedad cuántica explicada

Definiendo los conceptos de energía por David Wrixon EurIng en la gravedad cuántica explicada

Asumamos que la hoja es de color verde.

No, no participó en la fotosíntesis. Los fotones de color verde se reflejaron en la hoja y el resto de los colores se absorbieron y participaron en la fotosíntesis.

Si. Un fotón que golpea una retina deja de existir.

Dado que los fotones son partículas de energía, de acuerdo con la ley de conservación de la energía, la partícula puede desaparecer pero se habrá convertido en otras formas de energía.

No era el mismo fotón. Incluso un fotón reflejado sería causado por un efecto de absorción y emisión. Así, este evento está mediado por dos fotones.