Конденсат Бозе-Эйнштейна фотонов

[Munin]

jlecter в сообщении #965156 писал(а):

Но с точки зрения квантовой механики (а именно КЭД) непонятно.

jlecter в сообщении #965173 писал(а):

Если бы я был знатоком, я бы не задавал такие (наверное, глупые) вопросы. :mrgreen:

Если вы не знаток, то не произносите, что там с точки зрения КЭД.

jlecter в сообщении #965182 писал(а):

Я учусь. Просто мой путь только начался.

Вы должны хотя бы понимать, что те вопросы, которыми вы тут впустую сотрясаете воздух, находятся не в начале вашего пути, а в конце.

[kira_97]

Ms-dos4 в сообщении #965253 писал(а):

3)А вот здесь (расширение) нужно быть очень осторожным. Нормально представить себе расширение вселенной не так то просто. Но да, фотоны будут по прежнему распределены по пространству, лишь увеличится длина волны (поэтому максимум реликта съёзжает к более низкой частоте, т.е. температура падает).

Тут небольшая загвоздка. Расширяется не пространство, а обьекты удаляются друг от друга. То есть увеличение длины волны происходило бы, если бы само пространство расширялось, как то влияя на фотон. Длина волны увеличивается, потому что растет расстояние между излучающим и поглощающим обьектами. А в задаче нету таких обьектов, есть лишь фотоны, а значит должно увеличиваться расстояние между ними, а не длина волны фотонов. То есть так будет, если, например, рассмотреть приведенную Вами область, как мини аналог Вселенной, которая заполнена только реликтовым излучением.

[Someone]

kira_97 в сообщении #965389 писал(а):

То есть увеличение длины волны происходило бы, если бы само пространство расширялось, как то влияя на фотон.

Представьте себе воздушный шарик с идеально зеркальными стенками, наполненный внутри светом. Если его надувать, длина световых волн будет возрастать.

[kira_97]

Потому что стенки удаляются друг от друга. А если вместо шарика представить некий ограниченний обьем света, замкнутый, ни с чем не взаимодействующий. Пусть у этого обьема будет некий начальный импульс и он начнет расширяться. Фотоны начнут удаляться друг от друга, или их длины волн будут увеличиваться?

[Geen]

kira_97 в сообщении #965405 писал(а):

Пусть у этого обьема будет некий начальный импульс и он начнет расширяться. Фотоны начнут удаляться друг от друга

А до этого фотоны будут неподвижны друг относительно друга??????

[kira_97]

Фотоны не могут быть неподвижны.

-- 20.01.2015, 19:02 --

Хорошо, рассмотрим частный, упрощенный случай. В результате Большого взрыва появилась Вселенная, состоящая только из электромагнитного излучения. Начальный импульс заставляет эту "материю" расширяться. Как это будет проявляться?
1. Фотоны разлетятся друг от друга на большие расстояния, оставив между собой пустое пространство?
2. Будет увеличиваться длина волн фотонов, но они все равно будут равномерно заполнять все пространство?

[Ms-dos4]

kira_97
1)Не произносите никаких слов про большой взрыв, и тем более некий "начальный импульс", вы этого всё равно не понимаете.
2)По поводу нашей Вселенной - нни будут по прежнему заполнять всё пространство. Это уже неоднократно говорил и я и Munin

[kira_97]

Ms-dos4 в сообщении #965424 писал(а):

2)По поводу нашей Вселенной - нни будут по прежнему заполнять всё пространство. Это уже неоднократно говорил и я и Munin

Они будут заполнять все пространство, потому что существуют источник-приемник, расстояние между которыми растет и "растягивает" фотон. Если нету источника-приемника, то фотонам незачем растягиваться, они просто разлетятся в разные стороны.

[Someone]

kira_97 в сообщении #965416 писал(а):

Фотоны разлетятся друг от друга на большие расстояния, оставив между собой пустое пространство?

Фотоны — не шарики. Про фотон нельзя сказать, где именно он находится. Электромагнитное излучение будет заполнять всё пространство.
Давайте рассмотрим ситуацию на чисто кинематическом уровне. О расширении пространства говорить, в общем-то, бессмысленно, поскольку мы не можем пометить точки пространства и следить за ними (и вообще пространство - это не физический объект, а математическая конструкция, придуманная для того, чтобы моделировать расстояния между физическими объектами). Пусть пространство заполнено пробными частицами (пробные частицы — это идеализированные частицы, которые ни на что происходящее никак не влияют). Пусть с каждой частицей связан прибор, измеряющий частоты пролетающих фотонов. Расширение Вселенной состоит в том, что эти пробные частицы разлетаются во все стороны, удаляясь друг от друга со скоростью, примерно пропорциональной расстоянию между частицами. Рассмотрим две удалённые друг от друга частицы. Пусть они удаляются друг от друга с некоторой скоростью $v>0$. Предположим, что около одной из них обнаружен фотон с определённой частотой $\nu_1$, летящий в сторону другой частицы. Когда он достигнет другой частицы, он будет иметь частоту $\nu_2=\nu_1\sqrt{\frac{c-v}{c+v}}<\nu_1$ из-за эффекта Доплера. Когда фотон достигнет третьей частицы, которая удаляется от первой с большей скоростью, чем вторая, он будет иметь ещё меньшую частоту. И так далее.

kira_97 в сообщении #965433 писал(а):

Если нету источника-приемника, то фотонам незачем растягиваться, они просто разлетятся в разные стороны.

Вы хотите сказать, что если мы измеряем частоты фотонов, то эти частоты будут уменьшаться, а если измерять не будем (заснём на время), то не будут?

[kira_97]

Someone в сообщении #965434 писал(а):

Расширение Вселенной состоит в том, что эти пробные частицы разлетаются во все стороны, удаляясь друг от друга со скоростью, примерно пропорциональной расстоянию между частицами.

А теперь давайте уберем частицы. Расширения не произойдет? Конечно произойдет, ведь теперь состоящая только из фотонов Вселенная тоже продолжает расширяться (по инерции и из за ненулевой космологической постоянной, да еще и с ускорением). Что происходит с фотонами? Нету больше частиц (источников-приемников), поэтому фотонам незачем "удлиняться", они просто разлетяться в разные стороны.

Someone в сообщении #965434 писал(а):

Вы хотите сказать, что если мы измеряем частоты фотонов, то эти частоты будут уменьшаться, а если измерять не будем (заснём на время), то не будут?

Нет. Я не это хочу сказать. Между двумя пробными частицами (источником и приемником) расстояние увеличивается, так что ЭМ излучение между ними увеличивает длину волны. Вы, конечно, правы. Но если убрать эти частицы, излучение больше не будет удлинять длину волны.

[Ms-dos4]

kira_97 в сообщении #965444 писал(а):

Нету больше частиц (источников-приемников), поэтому фотонам незачем "удлиняться", они просто разлетяться в разные стороны.

[kira_97]

Ms-dos4 в сообщении #965446 писал(а):

Очень содержательно.

[Ms-dos4]

kira_97
А тут больше сказать нечего, это только рассказывать как анекдот на физфаке. Вы где такого начитались? Излучение будет во всём пространстве, естественно. И вообще заканчивайте уже лезть в каждую тему, идите уже почитайте общую физику что-ли.
P.S.На самом деле, если у нас нет заряженных частиц, то мы даже не может определить, где находится фотон. Если вы заглянете в соседнюю тему (основное состояние квантовых полей), где квантовалось ЭМ поле, вы при должной сноровке сможете отыскать там в.ф. фотона. Так вот, в координатном представлении её НЕ существует. Только в импульсном пространстве. И она никак не связана с вероятностью найти фотон в данной точке (координаты фотона - бессмысленное слово), она определяет амплитуду вероятности нахождения фотона в состоянии с опред. импульсом и поляризацией. И заметьте, ЭМ поле определяется не значением в.ф. в одной точке!(а распределением во всём пространстве системы)

[kira_97]

Ms-dos4 в сообщении #965450 писал(а):

P.S.На самом деле, если у нас нет заряженных частиц, то мы даже не может определить, где находится фотон.

Прозвучало мнение, что самих фотонов в таком случае не будет, но знатоки его основательно опровергли.

Мне пришлось нарисовать, поскольку нормально объяснить не получается. Прошу прощения за корявость.



Сверху две пробные частицы, черная и красная. Красная частица излучает фотон, черная его поглощает. Расстояние между частицами небольшое, поэтому длина волны фотона (синие волны) небольшое. Но частицы летят в разные сторону, отдаляются друг на друга из за ненулевой космологической постоянной (зеленые стрелки). Я знаю, что космологическая постоянная не влияет на частицы, но пусть в этом примере будет так.
Далее, во второй сверху картинке частицы отдалились, длина волны фотона стала больше. В третьей картинке частиц больше нету, но фотон остался, осталась так же космологическая постоянная. Вопрос: что станет с фотоном?

Можно привести другой пример: отдаляющиеся частицы настолько удалились, что оказались за горизонтом событий друг для друга. Что станет с фотоном?

-- 20.01.2015, 20:11 --

Ms-dos4 в сообщении #965450 писал(а):

Так вот, в координатном представлении её НЕ существует.

Как же? А длина волны фотона? А электромагнитные волны, которые, как Вы сказали, везде в пространстве? Это не координатное представление?

[Ms-dos4]

kira_97
Ничего с ним не будет. Был как есть. Существование фотона никак не связано с другими телами. При чём вообще наличие частиц и увеличение длины волны фотона? Это никак не связано.
P.S.Вот вам пример - реликт. Он практически ни с чем не взаимодействует, он не рассеивается, не поглощается и т.п. (сечение всех этих процессов очень мало), но это ему не мешает остывать

-- Вт янв 20, 2015 13:14:28 --

kira_97
Нет, это не координатное представление. Вы можете пересчитать поля через эти ВФ (импульсные) как я уже сказал, с помощью преобразования Фурье. И в той теме даже явное выражение было записано