Come la luce di una stella si diffonde e si indebolisce, si formano degli spazi tra i fotoni

La risposta dipende da come guardi la luce. tuttavia, nell'approccio più accurato, gli spazi vuoti non si formano tra i fotoni quando la luce si diffonde. La luce è composta da minuscoli bit fondamentali chiamati fotoni. Un fotone è un oggetto quantistico. Come tale, un fotone si comporta un po' come una particella e un po' come un'onda, ma in realtà è qualcosa di più complesso.

Se guardi la luce come un insieme di piccole particelle, si potrebbe dire che la luce più fioca ha i suoi fotoni più sparsi. Ma, non sono sparsi nello spazio durante il viaggio. Piuttosto, sono distribuiti nel tempo e nello spazio man mano che vengono ricevuti. Un dispositivo contatore di fotoni sufficientemente sensibile può rilevare la ricezione della luce un fotone alla volta. Brilla luce su un tale dispositivo e non riceve la luce come un flusso costante. Piuttosto, riceve la luce come una serie di fasci discreti di energia separati da intervalli temporali. allo stesso modo, puntare la luce su una matrice sufficientemente sensibile di contatori di fotoni, e riceve la luce in posizioni puntuali con spazi vuoti tra di loro. Se visto in questo modo, un raggio di luce sempre ha degli spazi tra i suoi fotoni, se la luce è molto brillante o molto fioca. I fasci di luce molto deboli hanno intervalli di tempo e spazio maggiori tra la ricezione di ciascun fotone rispetto ai fasci di luce più luminosi. La luce di una stella molto lontana si è diffusa su un'area molto vasta ed è diventata molto fioca nel processo. Gli spazi tra la ricezione di fotoni da molto distante, le stelle fioche sono quindi grandi. Ancora, sono solo l'ora e i luoghi di ricezione che presentano lacune. Non ci sono spazi vuoti tra i fotoni mentre viaggiano.

Se guardi la luce come un'onda, quindi non ci sono spazi vuoti a meno che non siano appositamente posizionati lì di proposito. Ovviamente, se accendi e spegni ripetutamente una torcia, il raggio di luce proveniente dalla tua torcia avrà degli spazi vuoti. allo stesso modo, se fai brillare un raggio di luce continuo attraverso una persiana che si apre e si chiude ripetutamente, puoi creare lacune. Ma se fai brillare un raggio di luce continuo nello spazio libero, l'onda inizierà senza lacune e quindi non svilupperà lacune mentre viaggia. Le onde sono oscillazioni di campo che si diffondono uniformemente nello spazio. Diffondere un'onda su un'area più ampia fa solo indebolire la forza dell'onda, ma non provoca la formazione di lacune. Perciò, se guardi i fotoni come onde, le lacune spaziali non si formano mai nella luce mentre viaggia attraverso lo spazio libero, non importa quanto diventi debole. La luce di una stella lontana si diffonde e si indebolisce mentre viaggia, ma questo riduce solo la forza dell'onda e non introduce lacune.

Un modo approssimativo ma utile per osservare i fotoni è che si comportano come onde durante il viaggio e si comportano come particelle quando interagiscono con la materia. Nel contesto della luce delle stelle, la luce viaggia nello spazio per milioni di anni agendo come un'onda, e poi si comporta come un insieme di particelle quando colpisce il rilevatore di fotoni, il telescopio, o un occhio. Ogni fotone quindi collassa da prevalentemente ondulatorio a prevalentemente particellare quando viene rilevato. Poiché i fotoni si comportano principalmente come onde durante il viaggio, non ci sono lacune che si sviluppano tra di loro durante il viaggio. E poiché i fotoni si comportano principalmente come particelle quando vengono rilevati, Là siamo lacune nel tempo in cui i fotoni vengono rilevati e nei luoghi in cui vengono rilevati. L'atto di rilevare la luce la fa collassare da ondulatoria a particellare, e quindi introduce le lacune. Un raggio di luce molto debole proveniente da una stella lontana ha una magnitudine d'onda molto debole, che porta a grandi lacune nella ricezione dei fotoni.

Credito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2015/02/12/come-la-luce-di-una-stella-si-diffonde-e-si-indebolisce-do-gaps-form-tra-i-fotoni/