فوتون و مسئله زمان

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
candle

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱/۴ - ۱۷:۱۳


پست: 864

سپاس: 1576

فوتون و مسئله زمان

پست توسط candle »

دورود؛

آیا یک فوتون، گذشت زمان را «حس» می کند؟
پیوست ها
photon collosion.png
photon collosion.png (234.06 کیلو بایت) مشاهده 3727 مرتبه

نمایه کاربر
You-See

نام: U30

محل اقامت: تهران

عضویت : یک‌شنبه ۱۳۹۳/۵/۱۹ - ۱۹:۰۵


پست: 1002

سپاس: 748

جنسیت:

تماس:

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط You-See »

از جایی که سرعت فوتون نسبت به همه چیز "ثابت" است، به نظر می رسه هیچ اطلاعاتی از بیرون به فوتون نخواهد رسید. سوال عمیقا سختی رو مطرح کردید ..
دوستای گلم حمایت کنید : https://cafebazaar.ir/app/com.nikanmehr.marmarxword/

تصویر
نرم افزارهای مالی، بازرگانی، پخش و فروش مویرگی، .. "نیکان مهر مهان"
نرم افزار پخش مويرگي

نمایه کاربر
candle

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱/۴ - ۱۷:۱۳


پست: 864

سپاس: 1576

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط candle »

You-See نوشته شده:از جایی که سرعت فوتون نسبت به همه چیز "ثابت" است، به نظر می رسه هیچ اطلاعاتی از بیرون به فوتون نخواهد رسید. سوال عمیقا سختی رو مطرح کردید ..


سپاسگذارم؛ جالب است که در پارامترهای اندازه گیری نوسانات و حرکت فوتون، مرتبا «زمان و ثانیه» را استفاده می کنیم مثل فرکانس، پریود، سرعت، تکانه و ...
اگر دانش را به خاطر کسب درآمد فرا می‌گیرید؛ به حق آنهایی که به خاطر خود، علم و دانش اندوخته‌اند تجاوز کرده‌اید - آندره ژید

ehsan mehdipour

نام: احسان مهدی پور

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۳/۸/۱۵ - ۱۳:۱۶


پست: 10

سپاس: 7

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط ehsan mehdipour »

سوال خیلی خوبی است و من به تازگی در مورد همین فوتون کلی مشکل دارم.
اما جوابی که می توانم به شما بدهم این است:
فوتون مگر نسبت به خودش ساکن نیست؟ پس مثل هر کسی که ساکن است گذر زمانی برای خودش اندازه گیری خواهد کرد. تمام جهان نیز نسبت به فوتون با سرعت نور حرکت می کند! چون فوتون نسبت به همه چیز با همین سرعت حرکت می کند. پس فوتون گذر زمانی برای سایر اشیا اندازه گیری نخواهد کرد. ولی مسلم است که باید نسبت به خود گذرزمان اندازه بگیرد. چون خود نسبت به خود ساکن است.

ehsan mehdipour

نام: احسان مهدی پور

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۳/۸/۱۵ - ۱۳:۱۶


پست: 10

سپاس: 7

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط ehsan mehdipour »

نمی توان به این سوال جواب داد. چون شما برای این چنین سوالی پرسیدید چون می خواهید تبدیلات لورنتس را درمورد خود فوتون به کار ببرید. یعنی فوتون را به عنوان ناظر انتخاب می کنید. و اگر فوتون ناظر باشد اصل دوم نسبیت خاص برای آن معتبر نیست چه برسد به تبدیلات لورنتس

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 431

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط dusty »

candle نوشته شده:دورود؛

آیا یک فوتون، گذشت زمان را «حس» می کند؟

سلام
به فرض درست بودن تبدیلات لورنتس.
رفرنس-فریم فوتون قادر به تعریف ساعت برای اندازه گیری زمان نیست.(و حتی خط کش برای اندازه گیری مکان)
بنابر این اندازه گیری زمان (و مکان ) برای این فریم بی معنی میشه.
همچنان که اندازه گیری بُعد 36ام مکان برای ما بی معنیه.

ehsan mehdipour

نام: احسان مهدی پور

عضویت : پنج‌شنبه ۱۳۹۳/۸/۱۵ - ۱۳:۱۶


پست: 10

سپاس: 7

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط ehsan mehdipour »

dusty نوشته شده:
candle نوشته شده:دورود؛

آیا یک فوتون، گذشت زمان را «حس» می کند؟

سلام
به فرض درست بودن تبدیلات لورنتس.
رفرنس-فریم فوتون قادر به تعریف ساعت برای اندازه گیری زمان نیست.(و حتی خط کش برای اندازه گیری مکان)
بنابر این اندازه گیری زمان (و مکان ) برای این فریم بی معنی میشه.
همچنان که اندازه گیری بُعد 36ام مکان برای ما بی معنیه.

هی چرا به حرف من گوش نمی دین!!! فوتون رو نمیشه به عنوان reference frame در نظر گرفت. چون نور نسبت به فوتون ساکنه و این فوتون رو از سایر چارچوب های مرجع که نور با سرعت ثابت خودش نسبت به همه ی اونها حرکت می کنه مجزا می کنه. وقتی اصل دوم نسبیت برای فوتون معتبر نیست دیگه نمیشه از تبدیلات لورنتس برای تحلیل حرکت فوتون استفاده کرد.

نمایه کاربر
candle

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱/۴ - ۱۷:۱۳


پست: 864

سپاس: 1576

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط candle »

دوستان دقت کنند که سرعت نور فقط در خلا ثابت و برابر مقدار حدی آن است اما درون سایر مواد شفاف، سرعتش کمتر است. مثلا سرعت فوتون نور زرد در لوله حاوی روبیدیوم مایع، تا 17 متر بر ثانیه کاهش می یابد. بنابراین درون چنین موادی، قاعدتا باید بتواند گذشت زمان را درک کند.

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 431

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط dusty »

سرعت نور در مدیوم(ماده) نه تنها کم میشه، بلکه میشه به کلی اونو متوقف کرد.
ولی آیا این کم شدن سرعت به این معنیه که نور رو به حالت سکون در آوردن؟
حرکت نور در مدیوم به این صورت نیست که فوتون مثل ذره وارد یک محیط بشه، سرعتشو کم کنه و موقع خارج شدن دوباره سرعش زیاد بشه!.

اگر به نور به عنوان یک جبهه موج الکترومغناطیسی نگاه کنیم،
زمانی که نور وارد یک محیط ماده میشه، با تعداد زیادی حامل بار(الکترون) روبه رو میشه، حامل های بار در اثر برهمکنش بار میدان(نور) ورودی باعث ایجاد امواج الکترومغناطیسی ثانویه در محیط میشه، که برای راحتی بهشون می گیم ریزموج.
موج نهایی در اثر جمع تمام ریز موج ها ثانویه بدست میاد.
وجود اختلاف در خوصوصیات ریزموج ها (مثلا وجود اختلاف در عدد موج) باعث نابرابر شدن سرعت گروه و سرعت فاز موج میشه.
و کم شدن سرعت گروه به معنی این نیست که سرعت نور(موج تخت ورودی) کم شده.
اگرهم به نور به عنوان ذره نگاه کنیم،به صورت خیلی ابتدایی میشه گفت جذب و تولید متوالی فوتون میتونه عامل این تاخیر باشه.
البته کاملا واضحه که توضیح ماجرا در ابعاد میکروسکوپی بسیار پیچیده تر از اون چیزیه که گفته شد.

ولی در کل کم بودن سرعت نور در مدیم با پست هایی که در بالا گفته شد هیچ تضادی نداره.

درواقع پارادکس ظاهری از اینجا ناشی میشه که بین فرایند های میکروسکوپیک با ماکروسکوپیک تمییز داده نشده.
تعیین سرعت نور در مدیم>> فرایند ماکروسکوپیک.
ثابت بودن سرعت نور >> (در اینجا)فرایند میکروسکوپیک.

نمایه کاربر
خلیل کرمی

نام: khalil karami

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۷/۷ - ۱۷:۲۲


پست: 41

سپاس: 26

جنسیت:

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط خلیل کرمی »

طبق نظریه نسبیت انیشتین جسمی که به سرعت نور برسد از بعد زمان خارج شده و گذر زمان برای آن صفر خواهد بود و می توان گفت که گذر عمر نیز برای آن صفر خواهد شد این گفته برای خود نور که سرعت مورد نظرمان سرعت آن است صادق است.
زمانی که گذر زمان و گذر عمر صفر باشد بدیهی است گه گذر زمان احساس نمیشود.
به عنوان مثال میتوان گفت که:صفر ثانیه با صد سال تفاوتی ندارد.
پریدن باور پرنده ای است که به پرواز می اندیشد
وگرنه دلیل پرواز پر نیست...!!

نمایه کاربر
candle

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۳/۱/۴ - ۱۷:۱۳


پست: 864

سپاس: 1576

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط candle »

dusty نوشته شده:سرعت نور در مدیوم(ماده) نه تنها کم میشه، بلکه میشه به کلی اونو متوقف کرد.
ولی آیا این کم شدن سرعت به این معنیه که نور رو به حالت سکون در آوردن؟
حرکت نور در مدیوم به این صورت نیست که فوتون مثل ذره وارد یک محیط بشه، سرعتشو کم کنه و موقع خارج شدن دوباره سرعش زیاد بشه!.

اگر به نور به عنوان یک جبهه موج الکترومغناطیسی نگاه کنیم،
زمانی که نور وارد یک محیط ماده میشه، با تعداد زیادی حامل بار(الکترون) روبه رو میشه، حامل های بار در اثر برهمکنش بار میدان(نور) ورودی باعث ایجاد امواج الکترومغناطیسی ثانویه در محیط میشه، که برای راحتی بهشون می گیم ریزموج.
موج نهایی در اثر جمع تمام ریز موج ها ثانویه بدست میاد.
وجود اختلاف در خوصوصیات ریزموج ها (مثلا وجود اختلاف در عدد موج) باعث نابرابر شدن سرعت گروه و سرعت فاز موج میشه.
و کم شدن سرعت گروه به معنی این نیست که سرعت نور(موج تخت ورودی) کم شده.
اگرهم به نور به عنوان ذره نگاه کنیم،به صورت خیلی ابتدایی میشه گفت جذب و تولید متوالی فوتون میتونه عامل این تاخیر باشه.
البته کاملا واضحه که توضیح ماجرا در ابعاد میکروسکوپی بسیار پیچیده تر از اون چیزیه که گفته شد.

ولی در کل کم بودن سرعت نور در مدیم با پست هایی که در بالا گفته شد هیچ تضادی نداره.

درواقع پارادکس ظاهری از اینجا ناشی میشه که بین فرایند های میکروسکوپیک با ماکروسکوپیک تمییز داده نشده.
تعیین سرعت نور در مدیم>> فرایند ماکروسکوپیک.
ثابت بودن سرعت نور >> (در اینجا)فرایند میکروسکوپیک.


برخی واژه هائی که بدین صورت بیان نمودید برایم تازگی داشت. مثلا جبهه موج، ریز موج (Microwave)، سرعت گروه، سرعت فاز و ...
بیائید برای سادگی، نور را فقط تشکیل یافته از یک تک فوتون در نظر بگیریم (می دانیم که امروزه دستگاههائی در اختیار هستند که می توانند برای ما، فقط یک تک فوتون تولید کنند)، می فرمائید سرعت گروه کم می شود اما سرعت موج دستخوش دگرسانی نمی شود. من نمی تونم این گفته را برای یک تک فوتون درک کنم. اگر می شود بیشتر توضیح بفرمائید.


خلیل کرمی نوشته شده:طبق نظریه نسبیت انیشتین جسمی که به سرعت نور برسد... گذر عمر نیز برای آن صفر خواهد شد این گفته برای خود نور که سرعت مورد نظرمان سرعت آن است صادق است.
زمانی که گذر زمان و گذر عمر صفر باشد بدیهی است گه گذر زمان احساس نمیشود.
به عنوان مثال میتوان گفت که:صفر ثانیه با صد سال تفاوتی ندارد.


اگر به گفته شما فوتون گذر عمر را درک نکند، باید عمری بی نهایت داشته باشد. در حالیکه فیزیکدانان عمر هیچ ذره ای را بی نهایت نمی دانند و مثلا برای فوتون، عمری حدود 10 به توان 18 سال* عنوان می کنند. این طور که شما از نظریه نسبیت برداشت می کنید، مثلا فوتونی که پس از مهبانگ تولید شده، آناً خود را در آخر الزمان می یابد!


_________________________________________________________________________________________________
* طبق محاسبات یولیان هیک (Julian Heeck) از موسسه ماکس پلانک، حداقل طول عمر فوتون‌ها پیش از آنکه دچار واپاشی شوند، در چارچوب لخت فوتون، سه سال است. این زمان به نظر بسیار کوتاه می‌رسد، اما باید در نظر داشته باشیم که فوتون‌ها موجوداتی به شدت نسبیتی هستند. بنابراین هنگامی که اتساع زمانی را به حساب آوریم، یک فوتون نور مرئی در چارچوب مرجع ما، برای مدت ده به توان هجده سال یا بیشتر پایدار خواهد بود.

اطلاعات بیشتر:

http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.111.021801

http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.111.021801
اگر دانش را به خاطر کسب درآمد فرا می‌گیرید؛ به حق آنهایی که به خاطر خود، علم و دانش اندوخته‌اند تجاوز کرده‌اید - آندره ژید

dusty

عضویت : دوشنبه ۱۳۹۱/۱۱/۲ - ۰۰:۱۴


پست: 287

سپاس: 431

Re: فوتون و مسئله زمان

پست توسط dusty »

مشکل همینه کندل عزیز، فرض حرکت یک فوتون تنها در مدیم یک فرض اشتباه است.
فوتون پس از ورود به ماده به ناچار با ماده وارد برهمکنش میشه و این فرض شما رو بهم میریزه.
چون فوتونی که وارد برهمکنش بشه عملا نابود شده است.

سرعت نوری که در مدیم اندازه گیری میشه، تابعی است از فرکانس نور ورودی، دما و ... .
اگر ماده بدون برهمکنش با نور سرعت اون رو کم می کرد(چیزی که مد نظر شماست)،این کم شدن سرعت باید مستقل از پارامترهای فیزکی بالا و مشابه اون باشه.
به عبارتی باید پدیده universal می‌بود که نیست.
----
واژه "ریزموج" رو صرفا به عنوان یک اسم به کاربردم. شاید در جاهای دیگه ای معنی مستقلی داشته باشه ولی اینجا فقط یک اسم بود.

ارسال پست