Alors que la lumière d'une étoile se répand et s'affaiblit, des espaces se forment-ils entre les photons

La réponse dépend de la façon dont vous regardez la lumière. toutefois, dans l'approche la plus précise, des écarts ne se forment pas entre les photons lorsque la lumière se répand. La lumière est composée de minuscules bits fondamentaux appelés photons. Un photon est un objet quantique. En tant que tel, un photon agit un peu comme une particule et un peu comme une onde, mais c'est en fait quelque chose de plus complexe.

Si vous regardez la lumière comme une collection de petites particules, on pourrait dire que la lumière plus faible a ses photons plus étalés. Mais, ils ne sont pas dispersés dans l'espace en voyageant. Plutôt, ils sont étalés dans le temps et dans l'espace au fur et à mesure qu'ils sont reçus. Un compteur de photons suffisamment sensible peut détecter la réception de la lumière un photon à la fois. Faites briller la lumière sur un tel appareil et il ne reçoit pas la lumière comme un flux constant. Plutôt, il reçoit la lumière comme une série de faisceaux discrets d'énergie séparés par des intervalles dans le temps. De même, faire briller la lumière sur un réseau suffisamment sensible de compteurs de photons, et il reçoit la lumière à des emplacements ponctuels avec des espaces spatiaux entre eux. Vu de cette manière, un faisceau lumineux toujours a des espaces entre ses photons, si la lumière est très brillante ou très faible. Les faisceaux lumineux très faibles ont des intervalles de temps et d'espace plus importants entre la réception de chaque photon par rapport aux faisceaux lumineux plus brillants. La lumière d'une étoile très éloignée s'est répandue sur une très grande surface et est devenue très faible au cours du processus. Les écarts entre la réception des photons d'un très éloigné, les étoiles faibles sont donc grandes. Encore, ce n'est que l'heure et les lieux de réception qui présentent des lacunes. Il n'y a pas de lacunes dans l'espace entre les photons lorsqu'ils se déplacent.

Si vous regardez la lumière comme une vague, alors il n'y a pas de lacunes sauf si elles y sont spécifiquement placées exprès. Bien sûr, si vous allumez et éteignez à plusieurs reprises une lampe de poche, le faisceau lumineux provenant de votre lampe de poche aura des lacunes. De même, si vous faites briller un faisceau de lumière continu à travers un obturateur qui s'ouvre et se ferme à plusieurs reprises, vous pouvez créer des lacunes. Mais si vous faites briller un faisceau de lumière continu dans l'espace libre, la vague commencera sans lacunes et ne développera donc pas de lacunes au fur et à mesure qu'elle se déplace. Les ondes sont des oscillations de champ qui se propagent en douceur dans l'espace. L'étalement d'une vague sur une zone plus grande ne fait que faiblir la force de la vague, mais ne provoque pas la formation de lacunes. Donc, si vous regardez les photons comme des ondes, les lacunes spatiales ne se forment jamais dans la lumière lorsqu'elle se déplace dans l'espace libre, peu importe à quel point il devient sombre. La lumière d'une étoile distante se propage et s'affaiblit au fur et à mesure qu'elle se déplace, mais cela réduit simplement la force des vagues et n'introduit pas de lacunes.

Une manière approximative mais utile de regarder les photons est qu'ils agissent comme des ondes lorsqu'ils voyagent et agissent comme des particules lorsqu'ils interagissent avec la matière.. Dans le contexte de la lumière des étoiles, la lumière voyage dans l'espace pendant des millions d'années en agissant comme une vague, puis agit comme une collection de particules en frappant le détecteur de photons, le télescope, ou un oeil. Chaque photon s'effondre donc de la plupart du temps en forme d'onde à principalement en forme de particule lorsqu'il est détecté. Puisque les photons agissent principalement comme des ondes en voyageant, il n'y a pas d'écarts qui se développent entre eux pendant le voyage. Et puisque les photons agissent principalement comme des particules lorsqu'ils sont détectés, Là sont des intervalles dans le temps où les photons sont détectés et dans les endroits où ils sont détectés. Le fait de détecter la lumière provoque son effondrement de la forme d'une vague à la forme d'une particule, et introduit donc les lacunes. Un faisceau lumineux très faible d'une étoile éloignée a une magnitude d'onde très faible, ce qui conduit à de grandes lacunes dans la réception des photons.

Crédit:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/02/12/as-light-from-a-star-spreads-out-and-weakens-do-gaps-form-between-the-photons/