¿Alguna vez se ha capturado la imagen de un fotón? ¿Tienen un tamaño físico?

Hay dos problemas con la pregunta. La más obvia es que los fotones son partículas de luz, y las imágenes generalmente se toman con luz. ¿Cómo fotografias luz con luz?

Resulta que en realidad hay dos posibles respuestas aquí. Una es que puedes tomar la imagen usando un tipo diferente de partícula. El microscopio electrónico, por ejemplo, toma imágenes de pequeños objetos al iluminar electrones, en lugar de luz. ¡Podríamos intentar imaginar un fotón con electrones! Otra posibilidad está dada por el hecho de que la luz puede, de hecho, interactuar consigo misma, por lo que podríamos tomar una fotografía de la luz al iluminarla. Sin embargo, este es un efecto cuántico relacionado con la producción de pares de positrones de electrones y, por lo tanto, ocurre solo para fotones de muy alta energía ( es decir, alta frecuencia).

El segundo problema es que ‘fotón’ no es un término muy específico. Es una excitación del campo electromagnético, pero la forma exacta de esta excitación no está necesariamente implicada por la palabra ‘fotón’. Sin embargo, en la mayoría de los casos, la palabra se usa para referirse a una onda plana, una excitación que se extiende por todas partes, pero tiene una frecuencia definida (una versión del principio de incertidumbre muestra que los pulsos de luz localizados no tienen una frecuencia precisa) . Sería una imagen bastante aburrida, sería como tomar una foto de una hoja de papel en blanco.

Por cierto, se puede decir lo mismo sobre cualquier partícula elemental. Tampoco puedes realmente imaginar electrones o neutrinos.

El concepto “imagen de un fotón” no tiene sentido. Una imagen es algo formado por una cantidad asombrosamente grande de fotones, o sus efectos en algún tipo de sensor. Las imágenes están formadas por fotones, por lo que no tiene sentido hablar de una imagen de la cosa que compone las imágenes.

Pero, para tratar de interpretar su pregunta, no, un fotón no tiene cuerpo físico para hacer una imagen. Nunca podemos “ver” un fotón hasta que se manifieste entregando su paquete de energía a otro sistema, que lo destruye. Pero los fotones fluyen en tal cantidad que podemos rastrear sus caminos y decir que deben haber pasado aquí, aquí y aquí antes de llegar al punto en que los detectamos. Y a veces (aquí y aquí) cuando pasan por dos ranuras al mismo tiempo.

El fotón es un corpúsculo de luz. Es la partícula-materia 3D más básica. Aunque es prácticamente intangible, tiene forma y tamaño físico. Desafortunadamente, “para ser detectado con un 60% de precisión por el ojo humano, al menos aproximadamente 100 fotones deberían caer sobre el ojo en un lapso de tiempo de 100 ms”. Un solo fotón o su imagen no puede cumplir esto. ver: Archivo de impresión electrónica de viXra.org, viXra: 1312.0130, Nature Of Light