Kann man ein Photon spalten?

Ich habe mich gefragt, ob ein Photon teilbar ist.

Wenn Sie ein Photon als Teilchen betrachten, können Sie es möglicherweise (theoretisch) aufteilen.

Ist das möglich und wie teilt man es auf?

Tatsächlich gab es mal eine Theorie mit zusammengesetzten Photonen, von der ich heute erst erfahren habe. Eigentlich sollte jedes Photon ein Neutrino-Antineutrino-Paar sein. Obwohl ziemlich faszinierend, funktionierte es nicht sehr gut, da man die Polarisationseigenschaften von Licht nicht reproduzieren konnte. Außerdem stellt sich heraus, dass Neutrinos Masse haben, was Photonen nicht haben. Siehe: en.wikipedia.org/wiki/Neutrino_theory_of_light
Überprüfen Sie wahrscheinlich die Forschung von Majorana Bosons .

Antworten (6)

Das Photon kann nicht gespalten werden, wie man einen Kern spalten kann. Da es keine Masse hat, kann es nicht zerfallen. Aber es kann in Wechselwirkung mit einem anderen Teilchen einen Teil seiner Energie verlieren und dadurch die Wellenlänge ändern. Es kann umgewandelt werden.

Schauen Sie sich den Eintrag zur Compton-Streuung in Wikipedia an.

Bearbeiten : Fasziniert von den anderen Antworten, die ich gesucht und gefunden habe, kann es in speziellen Kristallen zu "Spalten" kommen, wenn man als Spaltung definiert, dass zwei Photonen herauskommen können, deren Energie sich zur ursprünglichen Energie des Photons addiert. Bei einer kollektiven Kristall-Photonen-Wechselwirkung existiert also eine solche Wahrscheinlichkeit.

Die Photonenaufspaltung kann nicht im Vakuum stattfinden, aber sie ist nicht nur eine Folge der Nullmasse, sondern stattdessen eine Kombination aus Lorentz-Invarianz und zufriedenstellenden QED-Ward-Identitäten. Man kann dann zeigen, dass alle möglichen Amplituden kinematisch verschwinden.

Die Antwort hängt etwas davon ab, wie Sie "Spaltung" eines Teilchens mit einer Ruhemasse von Null definieren. Da es nie gestoppt werden kann, steckt in einem Photon immer kinetische Energie, die in andere Teilchen umgewandelt werden kann. Zählt dies als „Splittung“, so kann das Photon zB in einer parametrischen Down-Conversion in weitere Photonen gesplittet werden. oder sogar in Paare von massiven Teilchen und Antiteilchen, wenn genügend Energie vorhanden ist. Wenn jedoch eine solche Umwandlung überschüssiger Energie in Materie nicht als Aufspaltung zählt, lautet die Antwort nein. In diesem (eher lockeren) Sinn kann man sagen, dass ein Photon "reine Energie" ist.

Nur um diesen Kommentar zu ergänzen, PDC ist ein nicht resonantes Phänomen mit Einschränkungen, die Energie- und Impulserhaltung sind. Der Nicht-Resonanz-Aspekt ist experimentell kritisch, da Sie bei Resonanzphänomenen eine Absorption haben, die die Effizienz des Umwandlungsprozesses drastisch reduziert.
Hat Einstein nicht gesagt, dass Masse und Energie äquivalent sind? Also ich denke die Antwort ist ja.

QED sagt voraus, dass sich ein Photon in einem starken Magnetfeld in zwei Photonen mit niedrigerer Energie aufspalten kann. Es wird angenommen, dass dies in den Magnetosphären der am stärksten magnetisierten Neutronensterne, Magnetare genannt, geschieht. Siehe Baring 2008 und die darin enthaltenen Verweise.

Danke für die Quelle.

Photon ist ein stabiles Teilchen. Es hat keine Masse, also gibt es kein leichteres Elementarteilchen, in das es zerfallen könnte.

-1: Es wird nicht spontan zerfallen, aber wenn es einen anderen Körper gibt, der den Impuls aufnimmt, wird die Aufspaltung eines Photons möglich, siehe zB parametrische Abwärtskonvertierung.
@Slaviks: An meiner Antwort ist nichts auszusetzen, es hängt alles davon ab, was Stephan mit "Aufteilen" gemeint hat. Ich bin mir der Tatsache bewusst, die Sie erwähnt haben.
Du hast Recht, Entschuldigung. Es hängt in der Tat davon ab, was Aufteilung bedeutet, wie ich in meiner Antwort zu erklären versuchte. An die Moderatoren: Ich kann meine -1-Stimme nicht entfernen, oder?
@Slaviks können Sie, schalten Sie einfach die Downvote-Schaltfläche erneut um.
@PPG 7nfortunatwlly, ich bekomme immer wieder eine Nachricht "Ihre Stimme ist gesperrt, bis die Antwort bearbeitet wird"

Ich und die meisten informierten Physiker glauben nicht, dass das Photon gespalten werden kann. Da es kein masseloses „Teilchen“ sein kann, ist die gesamte Theorie des Bosonenteilchens wirklich ein Versuch zu sagen, dass eine Welle in zwei Wellen mit halber Energie (oder weniger) aufgeteilt werden kann. Es gibt auch nichts, was die Verschränkung unterstützt, und Quantentunneln war nur ein Versuch, einen Fusionsprozess in der Sonne zu erklären, der meiner Meinung nach eher eine Transmutation als eine Fusion ist. https://www.amazon.ca/Fusion-Transmutation-Friend-Nuclear-Discovery-ebook/dp/B015DMVZC6

Es gibt einen Scheitelpunkt Gamma-> 3 Gamma. Das Photon kann sich also in 3 Phtonen mit kleinerer Energie verwandeln. Dazu müssen sie alle kollinear sein, sonst verbietet es die Kinematik.

Dieser Scheitelpunkt wird bereits bei der Renormierung berücksichtigt: Ein einzelnes echtes Photon ist ein perfekter Eigenzustand der Zeitentwicklung und zerfällt spontan in echte Teilchen, wie bereits in anderen Antworten erwähnt.
Kann man ein Photon spalten?
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v