Муки любознательности: двойственная природа фотона

[Piramida]

Свет очень часто сравнивают с волнами на воде. И так гипотетический эксперимент.

На озере возбуждается волна. От точки возбуждения пошла круговая волна. Справа от источника на расстоянии 100 метров есть детектор-буй и слева на расстоянии 120 метров от источника есть детектор-буй. Волну зарегистрируют как первый буй так и второй буй.

Теперь в случае фотона. В результате некой реакции излучен фотон. От места реакции пошел сферический фронт световой волны. "Справа (условно)" от места реакции на расстоянии 100 световых лет от источника находится детектор и слева на расстоянии 120 световых лет от источника находится детектор. Фотон достигает первого детектора и там поглощается, например электрон переходит на более высокоэнергетическую орбиту.

Внимание вопрос. Зарегистрирует ли второй детектор волновой фронт фотона 20 лет спустя, или же нет. И ответ ДА и ответ НЕТ ставит меня в тупик. Сколько не обдумывала, не смогла прийти к ясному логическому выводу.

По идее, если первый детектор поглотил фотон, то он "пропал". В таком случае фотон можно рассматривать только как частицу. Но с другой стороны если второй детектор стоял бы ближе то он бы его поглотил, т.е. нельзя сказать что фотон это частица четко летящая в заданном направлении.

[Munin]

Здесь надо изучать квантовую теорию. Мир может содержать как один фотон, так и ни одного фотона. Если фотон поглотить, то мир с фотоном превращается в мир без фотона. В нём второй детектор не может сработать, потому что фотона просто нет, поглощать нечего. Но при этом есть вероятность и того, что сработает второй детектор, а первый не сработает.

Пока в мире есть фотон, он распространяется как волна, и до первого, и до второго детектора. Но поглощён может быть только одним - потому что сам фотон неделим, не бывает кусочками.

[Piramida]

Цитата:

Пока в мире есть фотон, он распространяется как волна, и до первого, и до второго детектора. Но поглощён может быть только одним - потому что сам фотон неделим, не бывает кусочками.

А правомерно считать что пока фотон не зарегистрирован, то он а точнее вероятность его нахождения равномерно распределена по сферическому фронту (его радиус в момент регистрации у 1 детектора 100 световых лет)? Или все таки он должен лететь целенаправлено как частица? В принципе есть же лазеры, там поток фотонов когерентен.

[Munin]

Piramida в сообщении #246938 писал(а):

А правомерно считать что пока фотон не зарегистрирован, то он а точнее вероятность его нахождения равномерно распределена по сферическому фронту (его радиус в момент регистрации у 1 детектора 100 световых лет)?

Правильно.

Piramida в сообщении #246938 писал(а):

Или все таки он должен лететь целенаправлено как частица?

Он летит нецеленаправленно, как квантвая частица.

Piramida в сообщении #246938 писал(а):

В принципе есть же лазеры, там поток фотонов когерентен.

Там просто за счёт зеркал и стенок вылетают только те фотоны, которые летят в нужную сторону. Если для фотона, распределённого по сферическому фронту, поставить препятствие в виде какой-то фигурной стенки, он тоже вылетит после этого препятствия с дыркой в сферическом фронте (если на препятствии не поглотится, что произойдёт не с нулевой вероятностью).