우수 답변
“포토 닉 붐”? 아, 알겠습니다. 빛만있는 소닉 붐처럼요?
사실 꽤 흔하고 친숙하며 유용합니다. Cherenkov 복사 라고하며 하전 입자가 매체에서 빛의 속도보다 빠르게 이동할 때 발생합니다. / span>. 물과 유리가 명백한 예이지만 기체에서도 상대성이 높은 하전 입자는 Cherenkov 빛을 생성합니다. 입자 경로를 기준으로 한 광자 충격파의 각도 는 여러 상황에서 속도를 나타낼 수 있습니다.
답변 h2>
광자는 어떤 것으로도 만들어지지 않습니다.
진지하게.
모든 기본 입자에 대해서도 마찬가지입니다. 결과적으로 다음을 배우는 것이 가장 좋습니다. 어떤 것들이 어떤 것으로 만들어지지 않은 것에 대해 괜찮습니다. 우리는 이것을 “기본 입자”라고 부릅니다.
왜 이럴까요? 글쎄요 … “X는 무엇으로 만들어 졌는가”라고 물으면 어떤 대답을 할 수 있나요? 잠시 생각해 보면 답이 세 가지 범주 중 하나에 속해야한다는 것을 알 수 있습니다.
- X는 복합 입니다. span>; 기타 로 구성됩니다. 즉 구성 요소
- X는 보이지 않거나 연속적입니다. 그것은 “X 재료”로 만들어졌습니다. 일종의 완전히 균일 한 순수한 물질입니다.
- X는 아무것도 만들어지지 않았습니다.
선택 (1) 이해하기 쉽습니다. 예를 들어 자동차가 엔진, 동력 전달 장치, 섀시, 차체, 후드 장식, 범퍼 스티커 및 퍼지 주사위로 만들어 졌다고 말할 수 있습니다. 괜찮아? 간단합니다.
문제는 이것이 만족 스러울 수있는 유일한 대답이라면 “얼마나 멀리 내려가는가?”라는 질문을 시작하면서 문제가 발생한다는 것입니다. 어떤 수준에서는 더 작은 구성 요소로 구성되지 아닌 것으로 끝나야합니다. 즉, 어떤 수준에서는 답변이 카테고리 (2)에 속해야합니다. 또는 (3)! 그렇지 않으면 “무한 회귀”라는 문제가 있습니다 ( 거북이 끝까지 내려갑니다 ). 이것은 실제로 덜 아무것도”구성된 “것이 아닌 것을 생각하는 것보다 문제가 없습니다. 따라서 답변이 범주 (1) 수준에 속한다고 주장하는 것은 궁극적으로 “그다지 만족스럽지 않습니다.
따라서 충분히 공평합니다. 어떤 시점에서는 더 이상”확대 “할 수 없습니다. 다른 것으로 만들어지지 않은 것들을 얻을 수 있습니다. “기본”수준이라고합시다. 그렇다면 광자는 이러한 의미에서 정말로 “기본”입니까? 네, 그렇습니다. 기본 입자에는 두 가지 클래스가 있습니다.
- 광자를 포함하는 “bosons”
- 다음을 포함하는 “fermions”
- 양성자와 중성자의 구성 요소 인 쿼크
- 전자를 포함한 렙톤
이러한 입자가 기본이라고 생각하는 이유는 다음과 같은 제안이 없기 때문입니다. 그렇지 않으면, 즉 설명을 위해 “더 근본적인”입자를 요구하는 실험적 관찰이 없어야합니다. 현재 모델에는 존재를 예측하는 것이 없습니다. 그럼에도 불구하고 그럴 수는 없습니다 스팬> 사실은 더 근본적인 물체로 만들어 질 수 있습니까? 예, 확실히 할 수 있습니다! 그러나 그들이 기대할 수있는 설득력있는 이유가 없기 때문에이 시점에서 이러한 “더 근본적인”입자가 어떤 것인지에 대해 전혀 알지 못합니다. 존재 여부를 확인하는 방법은 “여기도 저기도 아님”입니다. 따라서이 시점에서 우리는 가능한 한 “확대”했으며 다음과 같이 말하는 것이 합리적입니다. 입자에 대한 더 낮은 수준의 복합성은 없을 것입니다. (만약 쿼크가 “프리온”등으로 만들어 졌다고 가정 해보면, 여전히 동일한 질문을 할 수 있으며 다른 수준으로 밀어 넣었습니다.)
기본 수준은 무엇입니까? 사물 (기본 입자)이 “물건으로 만들어 졌습니까”아니면 “아무것도 만들어지지 않았습니까”?
고대인들은 사물이 순수하고 차별화되지 않은 “물건”으로 만들어 질 수 있다고 생각했습니다. (예를 들어, 공기 / 불 / 물 / 지구의 “고전적인 요소”는 아리스토텔레스에 의해 “연속적”이라고 생각했습니다. 아리스토텔레스와 현대는 “원 자주의”에 대한 경쟁적 추측이므로 우리가 무엇을했는지에 대한 과학 이전 버전입니다. 이제 거시적 물질에 대한 진실이 아주 오래전부터 존재했다고 생각하십시오!). 그러나 우리는 가장 작은 입자의 수준까지 조사한 결과 그 이상의 모든 수준에서 연속적이고 미분화되지 않은 “순수한 물질”- “범주 (2)”로 만들어진 “아무것도”가 없다는 것을 발견했습니다. -오히려이 기본 수준 이상의 모든 것은 작은 것, 즉 “범주 (1)”로 구성됩니다.그래서, 우리가 여기에서 그것을 생각하고있는 것처럼, 우리가 “범주 (2)”유형의 존재라는 개념을 즐길 수있는 유일한 것은 사실 기본 입자 일 것입니다. 말하자면 더 큰 규모에서는 “전례”가 없습니다.
문제는 광자와 같은 기본적인 입자를 발견하는 아주 작은 규모에서 등등, 그것들은 더 이상 우리가 생각하는 “객체”의 행동과 닮은 방식으로 행동하지 않고, 그것들이 무엇으로 “구성된”것이라고 말하는 것이 의미가 있다는 것이 분명하지도 않습니다.
예를 들어, 광자의 경우 … 원한다면 “포토 늄”의 작은 반점 (지금 제가 만든 단어)이라고 생각할 수 있습니다. 아무도 당신을 막지 않습니다! :-). 이것은 광자를 생각하는 “범주 (2)”방식입니다. 이 “포토 늄”은 무엇일까요? 그것은 단지 “광자가 만들어지는 물질”로 정의 될 것입니다. 그게 어때요?
글쎄요,별로 … :-(.이 개념의 문제는 그것이 단독으로 칭찬한다는 것입니다. 유일하게 남아있는 옵션 인 “범주 (3)”보다 직관적으로 더 만족스러운 존재의 기초 (아마도!)는 “무로 만든 것”이라는 단점이 있습니다. 그리고 단점으로는 광자가 실제로 “포토 늄”으로 만들어진 것으로 생각하면 답보다 더 많은 질문을 제기하고 해결할 수있는 것보다 더 많은 문제를 만듭니다.
예 :
- “photonium”은 여전히 광자가 분할되지 않는다는 규칙을 준수해야합니다. 두 개의 작은 “포토 늄”비트로;
- … 그리고 같은 토큰으로 두 개의 광자를 함께 뭉쳐 두 배의 “포토 늄”을 가진 초대형 광자를 만들 수 없습니다.
- 광자는 여전히 질량이 0 이므로 “포토 늄”은 일종의 무 질량 물질이어야합니다 …
- 등. ..
또한 광자에 “크기”의 척도를 의미있게 할당 할 수 있는지 확실하지 않습니다. 광자의 크기가 어떨지에 대해 이야기하지만, 자연적으로 확률 적입니다. 즉, 광자가 다른 입자와 상호 작용할 확률과 관련이 있습니다. 그리고 차례로 다른 입자에 의존합니다 ! (특히 다른 입자에 전기 전하 가 있는지 여부). 광자의 크기를 측정하는 한 가지 측정 값은 파장이 될 것이며, 이는 다른 것과 상호 작용할 확률과 잘 관련이 있습니다. 따라서이 측정에서 500nm 녹색 광자의 단면적 “크기”는 1/2000 분의 1입니다. 1 밀리미터이지만 1MHz 전파의 광자는 약 1000 피트의 크기를 갖습니다!
다른 기본 입자와 마찬가지로 광자는 측정하는 범위까지 명확한 위치와 명확한 운동량 만 가지고 있습니다. 둘 중 하나를 더 정확하게 측정할수록 다른 하나를 측정 할 수있는 정확도가 떨어집니다.
여기서부터는 더 나빠지지만 (즉, 더 이상하게) 아이디어를 얻을 수 있습니다. .. 🙂
내 요점은 기본 입자가 “객체”가되어야하고 무엇을해야하는지에 대한 모든 직관을 위반하는 방식으로 행동한다는 것입니다! “은 문제를 해결하지 않고 더 많은 물을 더럽 힙니다.
이제 …이 시점에서”좋아요, 충분히 공평합니다 … photo ns 및 기타 기본 입자는 다른 것으로 구성되지 않습니다. 내가 예상했던 것이 아니고 익숙해지는 데 약간의 시간이 걸릴 수도 있지만 “그게 그런지”라고 생각합니다. 다른 한편으로, 당신은 (a)이 설명에 매우 불만 스럽거나 (b) 당신의 마음이 일종의 신비로운 뉴 에이지 -y 우주적 출현에 날아가고있는 것처럼 느낄 수 있습니다. 이 두 가지 극단은 모두 잘못된 생각에서 비롯됩니다. 여기 “가 의미하는 바는 …” 당신 “은 광자 (등. )은 “아무것도 만들어지지 않았으므로 실제로 존재하지 않습니다!” 전혀 아닙니다. 물론 존재합니다. 다른 것들과 상호 작용한다는 점에서 그렇습니다. 우리는 기본 수준에서이를 확립했습니다. “기존”은 “물건으로 만들어지는 것”과는 아무런 관련이 없습니다. 두 번째 잘못된 응답은 “ 당신”은 기본적으로 모든 것이 만들어 졌다고 말합니다. 아무것도! “음, 그것도 사실이 아닙니다. 행성, 사람, 푸른 고래 및 퍼지 애벌레는 물건으로 만들어집니다. 분자로 구성 원자로 이루어진 s. 원자는 (a) 쿼크 (아무것도 만들지 않음)와 글루온 (아무것도 만들지 않음)으로 만들어진 핵, (b) 전자 (아무것도 만들지 않음)로 구성됩니다. 큰 물체와 기본 입자 사이에는 많은 수준의 “만들어진 것”이 있습니다! 이러한 모든 물리적 현실의 “수준”은 실제 원리 / 관계 / 상호 작용 / 속성으로 매우 풍부합니다. 우리는 현실의 “근본적 속성”과 구별하기 위해이를 “신흥 적 속성”이라고 부릅니다.예를 들어, 화학은 원자에서 “물건”을 생성하고 다른 종류의 물질 간의 상호 작용을 제어하는 새로운 속성에 관한 것입니다. 열역학 및 통계 역학은 대규모 개별 입자 모음의 출현 속성에 관한 것입니다. 생물학은 살아있는 시스템의 새로운 속성에 관한 것입니다. 등등. 많은 사람들이 의식 이 물리적 현실의 새로운 현상이어야한다고 믿습니다. (아무도 믿어야한다고 말하지 않습니다. 사실은 아닙니다.하지만 많은 사람들이 믿고 있습니다!)
어쨌든 위에서 논의한 두 가지 오류와 관련하여 어떤 사람들은이 두 가지를 결합 할 수 있습니다. 오류,이 하나의 우버 오류에 한 번에 도착합니다. “ 기본 입자는 아무것도 만들어지지 않았으므로 실제로 존재하는 것은 없습니다! “I 그것이 왜 어리석은 진술인지 이미 알 수 있기를 바랍니다. 물론 존재합니다! (봐요, 당신은 계속 옳았습니다! 🙂 당신이 사랑하는 사람들이 존재합니다 … 당신이 그다지 사랑하지 없는 사람들도 존재합니다 … 커피도 있고, 맥주도 있고, 털복숭이 강아지도 있고, 음악도 있습니다. 정말 멋진 모든 것이 존재합니다. 따라서 기본 입자는 아무것도 만들어지지 않는다는 생각을 두려워하지 마세요.
As 우리가 환원주의의 오류에 대해 논의하는 한 … 당신은 “우리는 모두 원자의 무리에 불과하다”라는 생각에 꽤 문제가없는 사람들이 있다는 것을 알아 차렸을 것이고,이 개념에 스스로를 물러가는 것처럼 보일 것입니다. 간신히 어깨를 으쓱하거나 안도감을 느낄 수도 있습니다. 저에게 물어 보면 이것은 냉담하고 속물 같은 마음의 표시입니다. 당신은 무엇이든 (원자, 또는 아무것도 만들어지지 않은 기본 입자 등) “단지”그 이상입니다. 당신은 마음과 의지, 감정을 가지고 있으며, 사물을 숙고하고 감사하며 사물을 파악하고 멋지게 만들 수 있습니다. 광자가 무엇으로 만들어 졌는지 궁금합니다!
좋아요, 철학으로 충분합니다 … 근본적인 것보다 더 근본적인 현실의 수준에 대한 간단한 언급으로 제 답변을 마무리하겠습니다. 입자. “뭐? 어떻게 그럴 수 있니?” 음, 기본 입자는 우주에서 가장 기본적인 종류의 물질 이지만 가장 기본적인 물건에 대한 설명 : 기본 입자 자체가 다른 항목, 즉 양자 필드 로 설명되기 때문입니다. , 아이디어는 가장 근본적인 수준에 존재하는 것은 모든 공간을 채우고 에너지를 포함하는 특정 필드라는 것입니다. 필드의 특정 위치에있는 에너지가 소위 영점 또는 진공 에너지를 초과하는 모든 곳에서 필드의 “여기”이며 경계가있는 입자 로 나타납니다. 그러면 아무것도 구성되지 않은 기본 입자는 다음과 같은 현상입니다. 필드 (또한 어떤 물질로도 구성되지 않음). 따라서 광자는 광자 필드의 여기이고 전자는 전자-양전자 필드의 여기입니다.
약간 길었지만 도움이 되었으면 좋겠다, 적어도 즐거웠습니다 :-).