¿Qué tan rápido necesitaría encender y apagar un interruptor de bombilla de rayos gamma para que la onda de luz emitida consista en una sola cresta o valle?

En primer lugar, una bombilla de rayos gamma no es realmente una cosa. La temperatura necesaria para calentar un metal lo suficiente como para emitir rayos gamma está mucho más allá del punto de fusión de cualquier material conocido. Quizás algún día sea posible hacer un LED gamma. Sin embargo, no es un área que conozca mucho, así que no confíe en mi palabra.
Sin embargo, supongamos que podrías hacer una bombilla que podría emitir rayos gamma. No importa qué tan rápido o preciso lo encienda o apague, nunca obtendrá una sola cresta. El problema es que la luz de una bombilla no es coherente en absoluto. Una bombilla no emite una sola onda, sino muchas, muchas ondas superpuestas una encima de la otra. La mayoría de las fuentes de luz funcionan así, con muchas ondas emitidas al mismo tiempo. La luz es coherente básicamente significa que todas las ondas están en la parte superior de la cresta al mismo tiempo, y más tarde en la parte inferior del canal al mismo tiempo nuevamente. Para una bombilla es completamente aleatorio donde las ondas están relacionadas entre sí. También para algo como una bombilla (una fuente térmica), las frecuencias de las ondas son diferentes. Esto significa que cada ola tomará una cantidad diferente de tiempo para llegar al fondo del canal desde la parte superior de la cresta. Entonces, incluso si comienzas las olas al mismo tiempo, estarán completamente desfasadas una fracción de segundo más tarde. Entonces, en la forma en que planteaste la pregunta, sería completamente imposible.
¡Pero! Existen fuentes de luz coherentes: un buen láser es en gran medida coherente. Es decir, emite ondas que tienen la misma frecuencia y comienzan en el mismo punto, por así decirlo. En este caso, si pudiste accionar el interruptor increíblemente rápido, podrías lograr lo que pides. Simplemente necesitará apagar el láser después de la mitad del período de su radiación gamma. La frecuencia y el período de luz están relacionados por período = 1 / frecuencia.
Un rayo gamma puede tener una frecuencia de 3 * 10 ^ 19 segundos ^ -1 google me dice, por lo que necesitaría encender y apagar su láser dentro del espacio de 0.33 * 10 ^ -19 segundos. Eso es lo que yo sé más rápido que el menor tiempo posible es medido por los mejores relojes atómicos en este momento. Entonces necesitarías ser bastante rápido.

Ah, pero estás preguntando por el período de la ola, o, más precisamente, la mitad de un período. Los “rayos gamma” tienen un período de aproximadamente [matemática] 10 ^ {- 19} [/ matemática] segundos como máximo ; pero no hay un límite superior para la energía (o frecuencia) de los rayos gamma, por lo que la mitad del período puede ser tan breve como te imaginas, dependiendo solo de la energía.

Sin embargo, como señala Alfred, una sola cresta o valle no tiene una frecuencia bien definida; Es una superposición de muchas frecuencias. Entonces, otra forma de producir un “blip” tan simple es agregar todas esas frecuencias juntas; Esta es una buena manera de pensar en la espectroscopía láser ultrarrápida con luz visible o casi visible. Sin embargo, sería bastante difícil con los rayos gamma, ya que se ríen de los “espejos”.

Cayendo p.12

¡No puedes!

El principio de incertidumbre de Heisenberg nos dice que [matemáticas] \ Delta t \ Delta E \ ge \ hbar [/ matemáticas]

La teoría de Fourier nos dice algo muy similar.

Si quieres un pecado puro, necesitas un tiempo infinito. ¡Cualquier cambio conducirá inevitablemente a una combinación lineal de diferentes frecuencias para que no tenga solo un rayo gamma!

Suponga que tiene una fuente de rayos gamma que está encendida continuamente y tiene un obturador mágico que puede abrir y cerrar instantáneamente y lo abre durante la mitad del período calculado de un rayo gamma. ¿Está lo suficientemente cerca de su interruptor?

El problema es que dejarás salir un fotón o no lo harás. Si uno no sale, no obtienes nada. Si sale uno, tendrá un paquete completo de picos y valles. No puede existir solo como un comedero. O solo un pico.

No, no sé cómo tiene sentido físicamente. Este es el mundo cuántico.

Un solo fotón de cualquier nivel de energía tiene una función de onda. La ola no puede ser solo una cresta y valle. La onda es causada por el fotón y viaja con el fotón y el fotón es piloteado por la onda, excepto que la partícula y la onda no están sincronizadas. Cuando eso sucede, sus oscilaciones son decoherentes y se dice que la función de onda “colapsa”. Pero creo que eso es solo temporalmente.

Surfeando

Las gotas de aceite de silicona Yves Couder muestran una interferencia cuántica

Los rayos gamma suelen tener frecuencias superiores a 10 exahertz (o> 10 ^ 19 Hz), por lo que el cambio tendría que ocurrir en menos de 10 ^ -19 segundos. Ver: rayos gamma

No funciona de esa manera, la “bombilla” debe ser un acelerador con más de un millón de voltios y una vez emitida volará hasta encontrar algo para interactuar, ya sea como un fotón o una onda completa. Su pregunta aborda el período de onda, es de aproximadamente 10 ^ -19 segundos.