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¿Qué es la luz, y cómo se puede viajar en el vacío para siempre en todas las direcciones a la vez sin un medio?

Sé que hay muchas preguntas que son similares (tal vez idénticos?). Yo no soy físico, ni un estudiante - sólo estoy interesado en la física y han estado viendo muchos física canales en youtube recientemente en mi tiempo libre.

Aquí es un (casi) la misma pregunta: ¿por Qué no las ondas electromagnéticas que requieren de un medio?

Aquí es una respuesta a esta pregunta :

Bueno, yo diría que el campo electromagnético es el medio.

No entiendo esto - ¿Cómo puede algo ser el medio por sí mismo?

Las respuestas a estas preguntas la verdad creo que no se ocupan de determinados puntos de la confusión que tengo, así que voy a intentar hacer la pregunta de manera un poco diferente

¿Cómo puede la luz (o radiación electromagnética) que viajan a través de un vacío cuando no hay nada allí para actuar como un medio, y hacerlo para siempre en todas las direcciones? Por ejemplo, la luz procedente de una estrella a millones de años luz de distancia.

Con el agua, por ejemplo, es fácil para mí ver cómo una onda puede dispersan sobre la superficie en todas las direcciones y viajar por el tiempo como la energía de la onda no se disipan. Las moléculas en el agua actúan como el medio, y son oscilantes y empujar a todos los vecinos de moléculas causando un efecto dominó hacia el exterior.

Pero ¿qué es la luz?

Uno pensaba que yo tenía es que, si la luz está hecha de algo, entonces sólo se mueve hacia el exterior desde el punto de origen en la dirección de la luz se dirigía.

Lo que me lleva a fotones...

Aquí está el primer párrafo de la Wikipedia : http://en.wikipedia.org/wiki/Photon

Un fotón es una partícula elemental, el quantum de la luz y de todas las otras formas de radiación electromagnética, y la fuerza del portador de la fuerza electromagnética, incluso cuando estático a través de fotones virtuales. Los efectos de esta fuerza son fácilmente observables, tanto en el microscópicas y macroscópicas de nivel, debido a que el fotón no tiene masa de reposo; esto permite interacciones a larga distancia. Como todas las partículas elementales, los fotones son actualmente el mejor explicado por la mecánica cuántica y la exhibición de la dualidad onda–partícula, exhibiendo propiedades de ambas ondas y partículas. Por ejemplo, un fotón puede ser refractados por una lente o exhibición de interferencia de las ondas de sí misma, sino que también actúan como una partícula, dando un resultado definido cuando su posición se mide.

Así que... tal vez fotones que componen la luz, y que se acaba de disparar a través del espacio como una onda, pero en realidad no es una física de la onda (como un sonido o una onda de agua), "actuando como uno"?

Aquí está un vídeo de minutephysics : https://www.youtube.com/watch?v=Q_h4IoPJXZw

El video habla sobre la partícula-onda de la dualidad de un electrón. Así que un solo electrón puede actuar como una onda, pero cuando llega algo que golpea un solo lugar. Es lo mismo para los fotones?

Experimento : en el vacío del espacio, hay una enorme esfera hueca 1 año luz de radio. En el interior es sólo vaccuum, y en el centro exacto de un flash de luz es emitida en todas las direcciones desde una fuente puntual. 1 año más tarde que la luz llega a la esfera en todos los lugares a la vez.

Que el 12.6 (o 4 veces pi) de años luz al cuadrado de superficie de cubierta! ¿Cómo puede no ser suficiente fotones a golpear cada lugar en el interior de la superficie de este enorme esfera? Entiendo que muy poca luz le golpeó esta lejos, pero incluso si no-cero, al menos, parte de la luz es golpear.

O tal vez ¿esto dependerá de lo grande que es el flash? Tal vez no llegue a cada lugar?

Si la luz en realidad está hecha de fotones y actúa como una onda, pero cada fotón golpea un solo lugar, entonces me parece que debe haber una cantidad infinita de fotones en ese destello de luz para golpear tantos lugares en el interior de la esfera.

Pero que debe ser imposible, por lo que debe haber un error en mi razonamiento.

8voto

Isak Savo Puntos 15357

Bueno, yo diría que el campo electromagnético es el medio.

No entiendo esto - ¿Cómo puede algo ser el medio por sí mismo?

La luz no es sólo un campo electromagnético. Luz (es decir, los fotones) es una onda---disturbio o perturbación---en un campo electromagnético. Al igual que la gravedad, los campos aparentemente impregnan el espacio. Incluso masiva de partículas (por ejemplo, los quarks, electrones o) puede ser descrito (o visto) como las ondas en los campos subyacentes.

Así que... tal vez fotones que componen la luz, y que se acaba de disparar a través del espacio como una onda, pero en realidad no es una física de la onda (como un sonido o una onda de agua), "actuando como uno"?

Lo que usted está llamando a un físico de la onda' es una propiedad emergente de un subyacente medio (por ejemplo, aire, agua). Para la mayor parte, un emergente de la onda es básicamente el mismo como una onda en un campo. Física de las ondas' se refiere a menudo como 'quasiparticles', porque de esta similitud. Lo que pensamos como "partículas" (por ejemplo, electrones) no sólo 'se comportan como ondas, que son también ondas, por lo tanto la 'dualidad onda-partícula'.

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