?

Log in

No account? Create an account

April 20th, 2012

Как я уже упоминал, STRF.ru проводит конкурс научно-популярных блогов. Посмотреть промежуточные результаты этого конкурса можно здесь, а проголосовать при желании можно здесь. Какой-то «добрый» человек подал мой «протестный-виноблог» на конкурс научно-популярных проектов. Ну, подал и подал – я не против. Любопытства ради поинтересовался, что же пишут в реальных научно-популярных блогах, и сразу попал на интересную запись о закрученных фотонах. Пишет, очевидно, теоретик. Хорошо пишет. И тема горячая, как свежеиспеченный пирожок. Однако, на мой взгляд, сложилась традиция ошибочно представлять фотон (даже не закрученный) , как что-то реальное, осязаемое. Этому сразу находится множество образов в нашей речи, таких как «фотон летит со скоростью света в направлении…». При этом почему-то представляется, что фотон – это что-то элементарное и точечное, и мозги сразу начинают плавиться, когда речь заходит о фотоне, вращающимся по спирали или когда представляешь себе, как один фотон летит сразу в две противоположные стороны одновременно. В этом смысле очень показательны комменты к посту «о закрученных фотонах».


Отнюдь, не с критикой других блогов, а скорее с благодарностью сайту STRF и тому «доброму» человеку, который мой блог этому сайту присоветовал для конкурса, я позволю себе здесь отвлечься и прояснить по поводу «летящих фотонов». Во-первых, никаких фотонов в материальной природе не существует. (можно меня с этого момента начинать пинать :) Существуют электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве и описанные уравнениями Максвелла. Более того, заметить, что такие колебания существуют, можно только пронаблюдав за процессом их излучения или поглощения. Так природа устроена, что излучаются и поглощаются эти колебания строго определенными порциями. Именно это обстоятельство и привело к полной путанице, поскольку при излучении (поглощении) мы говорим, что излучилось (поглотилось) столько-то порций-фотонов. Это, к сожалению, всё, что можно о них сказать. Никаких «летящих» фотонов нет в природе. А что тогда есть?


Максимум, что есть – (повторюсь) электромагнитные колебания, которые могут принимать самую причудливую форму. Например, плоская волна, распространяющаяся гигантским волновым фронтом или комбинация таких волн в тонком луче лазера. Путем садомазохистских упражнений эти волны можно накладывать друг на друга, преобразовывать, частично изменять их поляризации и фазы и конструировать из них любую возможную кракозябу. Природа сама до такого не додумалась (ну разве, что только в окрестностях вращающихся черных дыр). Но подстроив лазер можно получить волну, фронт которой вращается по спирали вокруг своей оси. Такая волна переносит орбитальный угловой момент. Это легко проверить, направив ее на какой-нибудь материальный «кирпич» и заставив этот «кирпич» вращаться. А можно воспользоваться интерферометром, расщепить луч лазера и послать его сразу в нескольких направлениях. Затем эти лучи можно свести снова в одну точку и получить полосатую картинку интерференции от причудливого наложения этих волн. Причем, это не фотоны разделяются и «летят» по нескольким направлениям и потом, сходясь в одной точке, друг с другом интерферируют, а причудливо перераспределившись в пространстве, распространяется одна волна. При этом волну можно ослабить до такой степени, что в интерферометре заведомо будет находиться существенно меньше энергии в единицу времени, чем даже одна минимально возможная порция излученной энергии (фотон). По какому из многих путей эта порция побежала? По всем сразу одновременно. Даже с одиночными порциями-«фотонами» в конце получится та же самая полосатая картинка, хотя трудно себе представить, как один фотон смог бы сам с собой сложиться. Поэтому, лучше себе фотоны вообще не представлять. Точно так же как не представлять себе фотографию Хиггсовского бозона. По той же самой причине плохо представлять себе и летящий закрученный фотон, зато закрученный в спираль волновой фронт, переносящий угловой момент – вполне оправданно можно себе представить и здесь не будет смыслового противоречия. Минимально возможная поглощенная порция такой волны (фотон) передаст поглотившему ее «кирпичу» вполне определенные ненулевые значения энергии и углового момента, то есть, нагреет его и заставит крутиться.

Profile

Golden Gate
afrikanbo
Андрей Ростовцев

Latest Month

July 2014
S M T W T F S
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031  

Tags

Powered by LiveJournal.com
Designed by Michael Rose