Gibt es an einem beliebigen Punkt im Universum eine große Anzahl von Photonen, die sich kreuzen?

Wenn Sie an einem dunklen, nächtlichen Ort auf der Erde stehen und in den Himmel schauen, sehen Sie Sterne. (Ungefähr 6000, wenn Sie an einem ausreichend dunklen Ort sind). Sie sehen Photonen, die Tausende von Lichtjahren des Weltraums passiert haben und durch das Loch mit einem Durchmesser von ~5 mm gegangen sind, das Ihre Pupille ist.

(Eine Berechnung, auf die ich stieß, schätzte, dass Sterne der 6. Größe, die für die menschliche Wahrnehmung am dunkelsten sichtbar sind, etwa 2.000 Photonen pro Sekunde durch die Pupille senden).

Wenn Sie Ihren Kopf leicht nach links bewegen, sehen Sie die gleichen Sterne. Das ist nicht überraschend: Sterne sind riesig und senden Photonen in alle Richtungen aus, sodass jeder Punkt auf der Erdoberfläche von einem bestimmten Stern, der nahe genug ist, um von der Erde aus sichtbar zu sein, von einigen Photonen dieses Sterns getroffen wird.

Wenn Sie ein Hilfsmittel (wie ein Teleskop) verwenden, können Sie viel mehr Sterne sehen. Einige Photonen dieser weiter entfernten Sterne treffen jeden Punkt auf der Erdoberfläche, allerdings nicht genug, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein.

Ebenso kann das Hubble-Weltraumteleskop Licht von fernen Galaxien aufnehmen. Wenn Sie ein ähnliches Teleskop tief im interstellaren Raum hätten, wäre es auch in der Lage, Licht von fernen Sternen und Galaxien in alle Richtungen aufzunehmen.

Bedeutet dies, dass es an jedem Punkt im Universum Billionen von Photonen gibt, die sich in alle Richtungen bewegen? Wie funktioniert das? Ist es so, dass Photonen so klein sind, dass sie sich nicht gegenseitig stören, oder dass die wellenartige Natur des Lichts es Billionen von EM-Wellen ermöglicht, sich ohne Interferenz am selben Punkt zu schneiden?

Sterne egal. Denken Sie an zwei Funksender, die einige 100 Meter voneinander entfernt sind. Sie sind nicht nur näher als zwei Sterne, die mit dem Radio verbundenen Photonen haben auch eine viel niedrigere Energie, sodass die Anzahl der Photonen, die um diese Türme herum vorhanden sind, erheblich höher ist als die Anzahl, die einen Stern von einem anderen erreicht.

Antworten (1)

Da Photonen Spin-1 sind, können sie einander ohne Interferenz in verschiedenen Richtungen passieren. Also ja, es gibt unzählige, die sich ständig überall im Universum durchqueren.