В какой-то точке Вселенной пересекается огромное количество фотонов?

Если вы стоите в темном ночном месте на Земле и смотрите на небо, вы видите звезды. (около 6000, если вы находитесь в достаточно темном месте). Вы видите фотоны, которые прошли через тысячи световых лет пространства и прошли через отверстие диаметром ~ 5 мм, которое является вашим зрачком.

(Один расчет, с которым я столкнулся, показал, что звезды 6-й величины, самые тусклые для человеческого восприятия, посылают через зрачок около 2000 фотонов в секунду).

Если вы немного повернете голову влево, вы увидите те же самые звезды. Это неудивительно: звезды огромны и испускают фотоны во всех направлениях, поэтому любая звезда, находящаяся достаточно близко, чтобы быть видимой с Земли, в каждую точку земной поверхности попадет несколько фотонов этой звезды.

Если вы воспользуетесь каким-либо вспомогательным средством (например, телескопом), вы сможете увидеть намного больше звезд. Некоторые фотоны от этих более далеких звезд поражают каждую точку на поверхности Земли, но их недостаточно, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.

Точно так же космический телескоп Хаббл может улавливать свет от далеких галактик. Если бы у вас был подобный телескоп, расположенный глубоко в межзвездном пространстве, он также смог бы улавливать свет от далеких звезд и галактик во всех направлениях.

Означает ли это, что в любой точке Вселенной во всех направлениях проходят триллионы фотонов? Как это работает? Дело в том, что фотоны настолько малы, что не мешают друг другу, или же волновая природа света позволяет триллионам электромагнитных волн пересекаться в одной и той же точке без помех?

Плевать на звезды. Подумайте о двух радиопередатчиках, расположенных на расстоянии нескольких сотен метров друг от друга. Мало того, что они ближе, чем две звезды, фотоны, связанные с радио, имеют гораздо меньшую энергию, поэтому количество фотонов, присутствующих вокруг этих башен, значительно выше, чем количество фотонов, достигающих одной звезды от другой.

Ответы (1)

поскольку фотоны имеют спин 1, они могут беспрепятственно проходить друг через друга в разных направлениях. Так что да, существует бесчисленное множество течений, постоянно проходящих друг через друга повсюду во вселенной.