Фотон
Фотон — это частица света или квант света; частица с которой можно делать расчёты.
Фотоны всегда находятся в движении и в вакууме движутся с постоянной скоростью 2,998 x 10^8 м/с (это называется скоростью света и обозначается буквой c).
В марте 1905 года Эйнштейн создал квантовую теорию света, это была идея о том, что свет существует в виде крошечных частиц, которые он назвал фотонами.
Позже в том же году была расширена специальная теория относительности, в которой Эйнштейн доказал, что энергия (E) и материя (масса – m) связаны, и это соотношение стало самым знаменитым в физике: E=mc²; (напомним: c — скорость света).
Формулы фотона
Эти формулы являются наиболее важными.
Формула энергии кванта/фотона (формула Планка или Энергия кванта)
Энергия — это постоянная Планка, умноженная на частоту колебаний
Где:
- E — энергия фотона/кванта (в Дж – джоуль),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц).
Масса фотона
Где:
- m — масса фотона (в кг),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- λ — длина световой волны (в метрах).
Фотоны всегда движутся со скоростью света. В состоянии покоя фотоны не существуют (т.е. можно сказать, что масса покоя равна нулю).
Формула массы фотона (m = h/cλ) была выведена из формулы эквивалентности массы и энергии (E = mc²), при этом было использовано также равенство с энергией Кванта (E = h×v).
Импульс фотона
Где:
- p — импульс фотона (в Н•с – ньютон-секунда),
- h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- λ — длина световой волны (в метрах).
Длина волны света, период и частота
Это ещё одно соотношение, которое может быть полезным в расчётах.
Где:
- λ — длина световой волны (в метрах),
- c = 3.10^8 (это скорость света в м/с),
- T — период световых колебаний (в секундах),
- ν — частота колебаний света (в Гц – герц).
Пример решения задачи с данными формулами
Определите энергию фотонов красного (λк = 0,76 мкм) света.
λк = 0,76 мкм = 0,76 × 10^(–6) м
Формула энергии фотонов: E = h×v
h — постоянная Планка,
v — частота света; из равенства λ = c/v выходит, что v = с/λ.
Таким образом, составляем равенство:
E = h × (с/λ) = hc / λ
Вспоминаем другие данные:
c = 3.10^8 (это скорость света в м/с)
h = 6,6.10^(–34) (постоянная Планка, в Дж.с – джоуль в секунду)
E = hc / λ = ((6,6.10^(–34) Дж.с) × (3.10^8 м/с)) / (0,76 × 10^(–6) м) = 2,6 × 10^(–19) Дж
Фотон является волной?
Фотон является одновременно частицей и волной. Согласно квантовой теории света Эйнштейна, энергия фотонов (E) равняется их частоте колебаний (v), умноженной на постоянную Планка (h); т.е. эта формула выглядит так: E = h×v.
Так он доказал, что:
- свет — это поток фотонов,
- энергия этих фотонов — это высота их частоты колебаний,
- интенсивность света соответствует количеству фотонов.
Таким образом, учёный объяснил, что поток фотонов действует и как волна, и как частица.
Давайте разберемся: почему ничто не может быть быстрее света?
В сентябре 2011 года физик Антонио Эредитато поверг мир в шок. Его заявление могло перевернуть наше понимание Вселенной. Если данные, собранные 160 учеными проекта OPERA, были правильными, наблюдалось невероятное. Частицы — в этом случае нейтрино — двигались быстрее света. Согласно теории относительности Эйнштейна, это невозможно. И последствия такого наблюдения были бы невероятными. Возможно, пришлось бы пересмотреть самые основы физики.
Может ли что-то двигаться быстрее скорости света?
Результаты эксперимента OPERA
Хотя Эредитато говорил, что он и его команда были «крайне уверены» в своих результатах, они не говорили о том, что данные были совершенно точными. Напротив, они попросили других ученых помочь им разобраться в том, что происходит.
В конце концов, оказалось, что результаты OPERA были ошибочными. Из-за плохо подключенного кабеля возникла проблема синхронизации, и сигналы с GPS-спутников были неточными. Была неожиданная задержка в сигнале. Как следствие, измерения времени, которое потребовалось нейтрино на преодоление определенной дистанции, показали лишние 73 наносекунды: казалось, что нейтрино пролетели быстрее, чем свет.
Несмотря на месяцы тщательной проверки до начала эксперимента и перепроверку данных впоследствии, ученые серьезно ошиблись. Эредитато ушел в отставку, вопреки замечаниям многих о том, что подобные ошибки всегда происходили из-за чрезвычайной сложности устройства ускорителей частиц.
Что может двигаться быстрее света
Почему предположение — одно только предположение — что нечто может двигаться быстрее света, вызвало такой шум? Насколько мы уверены, что ничто не может преодолеть этот барьер?
Скорость света в вакууме составляет около 300 000 километров в секунду
Давайте сначала разберем второй из этих вопросов. Скорость света в вакууме составляет 299 792,458 километра в секунду — для удобства, это число округляют до 300 000 километров в секунду. Это весьма быстро. Солнце находится в 150 миллионах километров от Земли, и свет от него доходит до Земли всего за восемь минут и двадцать секунд.
Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.
Может ли какое-нибудь из наших творений конкурировать в гонке со светом? Один из самых быстрых искусственных объектов среди когда-либо построенных, космический зонд «Новые горизонты», просвистел мимо Плутона и Харона в июле 2015 года. Он достиг скорости относительно Земли в 16 км/c. Намного меньше 300 000 км/с.
Тем не менее у нас были крошечные частицы, которые двигались весьма быстро. В начале 1960-х годов Уильям Бертоцци в Массачусетском технологическом институте экспериментировал с ускорением электронов до еще более высоких скоростей.
Поскольку электроны имеют отрицательный заряд, их можно разгонять — точнее, отталкивать — применяя тот же отрицательный заряд к материалу. Чем больше энергии прикладывается, тем быстрее разгоняются электроны.
Можно было бы подумать, что нужно просто увеличивать прилагаемую энергию, чтобы разогнаться до скорости в 300 000 км/с. Но оказывается, что электроны просто не могут двигаться так быстро. Эксперименты Бертоцци показали, что использование большей энергии не приводит к прямо пропорциональному увеличению скорости электронов.
Что может изменить скорость движения электронов
Вместо этого нужно было прикладывать огромные количества дополнительной энергии, чтобы хоть немного изменить скорость движения электронов. Она приближалась к скорости света все ближе и ближе, но никогда ее не достигла.
Представьте себе движение к двери небольшими шажочками, каждый из которых преодолевает половину расстояния от вашей текущей позиции до двери. Строго говоря, вы никогда не доберетесь до двери, поскольку после каждого вашего шага у вас будет оставаться дистанция, которую нужно преодолеть. Примерно с такой проблемой Бертоцци столкнулся, разбираясь со своими электронами.
Но свет состоит из частиц под названием фотоны. Почему эти частицы могут двигаться на скорости света, а электроны — нет?
Ученые используют все более мощную технику для изучения частиц
«По мере того как объекты движутся все быстрее и быстрее, они становятся все тяжелее — чем тяжелее они становятся, тем труднее им разогнаться, поэтому вы никогда на наберете скорость света», говорит Роджер Рассул, физик из Университета Мельбурна в Австралии. «У фотона нет массы. Если бы у него была масса, он не мог бы двигаться со скоростью света».
Фотоны особенные. У них не только отсутствует масса, что обеспечивает им полную свободу перемещений в космическом вакууме, им еще и разгоняться не нужно. Естественная энергия, которой они располагают, перемещается волнами, как и они, поэтому в момент их создания они уже обладают максимальной скоростью. В некотором смысле проще думать о свете как о энергии, а не как о потоке частиц, хотя, по правде говоря, свет является и тем и другим.
Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.
Тем не менее свет движется намного медленнее, чем мы могли бы ожидать. Хотя интернет-техники любят говорить о коммуникациях, которые работают «на скорости света» в оптоволокне, свет движется на 40% медленнее в стекле этого оптоволокна, чем в вакууме.
Скорость движения фотонов
В реальности, фотоны движутся на скорости 300 000 км/с, но сталкиваются с определенной интерференцией, помехами, вызванными другими фотонами, которые испускаются атомами стекла, когда проходит главная световая волна. Понять это может быть нелегко, но мы хотя бы попытались.
В реальности, фотоны движутся на скорости 300 000 километров в секунду
Точно так же, в рамках специальных экспериментов с отдельными фотонами, удавалось замедлить их весьма внушительно. Но для большинства случаев будет справедливо число в 300 000. Мы не видели и не создавали ничего, что могло бы двигаться так же быстро, либо еще быстрее. Есть особые моменты, но прежде чем мы их коснемся, давайте затронем другой наш вопрос. Почему так важно, чтобы правило скорости света выполнялось строго?
Ответ связан с человеком по имени Альберт Эйнштейн, как часто бывает в физике. Его специальная теория относительности исследует множество последствий его универсальных пределов скорости. Одним из важнейших элементов теории является идея того, что скорость света постоянна. Независимо от того, где вы и как быстро движетесь, свет всегда движется с одинаковой скоростью.
Но из этого вытекает несколько концептуальных проблем.
Представьте себе свет, который падает от фонарика на зеркало на потолке стационарного космического аппарата. Свет идет вверх, отражается от зеркала и падает на пол космического аппарата. Скажем, он преодолевает дистанцию в 10 метров.
Теперь представим, что этот космический аппарат начинает движение с колоссальной скоростью во многие тысячи километров в секунду. Когда вы включаете фонарик, свет ведет себя как прежде: светит вверх, попадает в зеркало и отражается в пол. Но чтобы это сделать, свету придется преодолеть диагональное расстояние, а не вертикальное. В конце концов, зеркало теперь быстро движется вместе с космическим аппаратом.
Соответственно, увеличивается дистанция, которую преодолевает свет. Скажем, на 5 метров. Выходит 15 метров в общем, а не 10.
И несмотря на это, хотя дистанция увеличилась, теории Эйнштейна утверждают, что свет по-прежнему будет двигаться с той же скоростью. Поскольку скорость — это расстояние, деленное на время, раз скорость осталась прежней, а расстояние увеличилось, время тоже должно увеличиться. Да, само время должно растянуться. И хотя это звучит странно, но это было подтверждено экспериментально.
Теории Эйнштейна говорят о замедлении времени
Этот феномен называется замедлением времени. Время движется медленнее для людей, которые передвигаются в быстро движущемся транспорте, относительно тех, кто неподвижен.
Может ли время идти по-разному
К примеру, время идет на 0,007 секунды медленнее для астронавтов на Международной космической станции, которая движется со скоростью 7,66 км/с относительно Земли, если сравнивать с людьми на планете. Еще интереснее ситуация с частицами вроде вышеупомянутых электронов, которые могут двигаться близко к скорости света. В случае с этими частицами, степень замедления будет огромной.
Стивен Кольтхаммер, физик-экспериментатор из Оксфордского университета в Великобритании, указывает на пример с частицами под названием мюоны.
Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.
Мюоны нестабильны: они быстро распадаются на более простые частицы. Так быстро, что большинство мюонов, покидающих Солнце, должны распадаться к моменту достижения Земли. Но в реальности мюоны прибывают на Землю с Солнца в колоссальных объемах. Физики долгое время пытались понять почему.
«Ответом на эту загадку является то, что мюоны генерируются с такой энергией, что движутся на скорости близкой к световой, — говорит Кольтхаммер. — Их ощущение времени, так сказать, их внутренние часы идут медленно».
Мюоны «остаются в живых» дольше, чем ожидалось, относительно нас, благодаря настоящему, естественному искривлению времени. Когда объекты движутся быстро относительно других объектов, их длина также уменьшается, сжимается. Эти последствия, замедление времени и уменьшение длины, представляют собой примеры того, как изменяется пространство-время в зависимости от движения вещей — меня, тебя или космического аппарата — обладающих массой.
Солнце и испускаемый им свет
Что важно, как говорил Эйнштейн, на свет это не влияет, поскольку у него нет массы. Вот почему эти принципы идут рука об руку. Если бы предметы могли двигаться быстрее света, они бы подчинялись фундаментальным законам, которые описывают работу Вселенной. Это ключевые принципы. Теперь мы можем поговорить о нескольких исключениях и отступлениях.
Можно ли двигаться быстрее скорости света
С одной стороны, хотя мы не видели ничего, что двигалось бы быстрее света, это не означает, что этот предел скорости нельзя теоретически побить в весьма специфических условиях. К примеру, возьмем расширение самой Вселенной. Галактики во Вселенной удаляются друг от друга на скорости, значительно превышающей световую.
Другая интересная ситуация касается частиц, которые разделяют одни и те же свойства в одно и то же время, независимо от того, как далеко находятся друг от друга. Это так называемая «квантовая запутанность». Фотон будет вращаться вверх и вниз, случайно выбирая из двух возможных состояний, но выбор направления вращения будет точно отражаться на другом фотоне где-либо еще, если они запутаны.
Два ученых, каждый из которых изучает свой собственный фотон, получат один и тот же результат одновременно, быстрее, чем могла бы позволить скорость света.
Однако в обоих этих примерах важно отметить, что никакая информация не перемещается быстрее скорости света между двумя объектами. Мы можем вычислить расширение Вселенной, но не можем наблюдать объекты быстрее света в ней: они исчезли из поля зрения.
Что касается двух ученых с их фотонами, хотя они могли бы получить один результат одновременно, они не могли бы дать об этом знать друг другу быстрее, чем перемещается свет между ними.
«Это не создает нам никаких проблем, поскольку если вы способны посылать сигналы быстрее света, вы получаете причудливые парадоксы, в соответствии с которыми информация может каким-то образом вернуться назад во времени», говорит Кольтхаммер.
Есть и другой возможный способ сделать путешествия быстрее света технически возможными: разломы в пространстве-времени, которые позволят путешественнику избежать правил обычного путешествия.
Возможно ли путешествие через червоточину со скоростью больше или равной скорости света?
Джеральд Кливер из Университета Бейлор в Техасе считает, что однажды мы сможем построить космический аппарат, путешествующий быстрее света. Который движется через червоточину. Червоточины — это петли в пространстве-времени, прекрасно вписывающиеся в теории Эйншейна. Они могли бы позволить астронавту перескочить из одного конца Вселенной в другой с помощью аномалии в пространстве-времени, некой формы космического короткого пути.
Объект, путешествующий через червоточину, не будет превышать скорость света, но теоретически может достичь пункта назначения быстрее, чем свет, который идет по «обычному» пути. Но червоточины могут быть вообще недоступными для космических путешествий. Может ли быть другой способ активно исказить пространство-время, чтобы двигаться быстрее 300 000 км/c относительно кого-нибудь еще?
Кливер также исследовал идею «двигателя Алькубьерре», предложенную физиком-теоретиком Мигелем Алькубьерре в 1994 году. Он описывает ситуацию, в которой пространство-время сжимается перед космическим аппаратом, толкая его вперед, и расширяется позади него, также толкая его вперед. «Но потом, — говорит Кливер, — возникли проблемы: как это сделать и сколько понадобится энергии».
В 2008 году он и его аспирант Ричард Обоузи рассчитали, сколько понадобится энергии.
«Мы представили корабль 10 м х 10 м х 10 м — 1000 кубометров — и подсчитали, что количество энергии, необходимое для начала процесса, будет эквивалентно массе целого Юпитера».
После этого, энергия должна постоянно «подливаться», чтобы процесс не завершился. Никто не знает, станет ли это когда-нибудь возможно, либо на что будут похожи необходимые технологии. «Я не хочу, чтобы меня потом столетиями цитировали, будто я предсказывал что-то, чего никогда не будет, — говорит Кливер, — но пока я не вижу решений».
Итак, путешествия быстрее скорости света остаются фантастикой на текущий момент. Пока единственный способ посетить экзопланету при жизни — погрузиться в глубокий анабиоз. И все же не все так плохо. В большинстве случаев мы говорили о видимом свете. Но в реальности свет — это намного большее. От радиоволн и микроволн до видимого света, ультрафиолетового излучения, рентгеновских лучей и гамма-лучей, испускаемых атомами в процессе распада — все эти прекрасные лучи состоят из одного и того же: фотонов.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Разница в энергии, а значит — в длине волны. Все вместе, эти лучи составляют электромагнитный спектр. То, что радиоволны, к примеру, движутся со скоростью света, невероятно полезно для коммуникаций.
Цветовой спектр света
В своем исследовании Кольтхаммер создает схему, которая использует фотоны для передачи сигналов из одной части схемы в другую, так что вполне заслуживает права прокомментировать полезность невероятной скорости света.
«Сам факт того, что мы построили инфраструктуру Интернета, к примеру, а до него и радио, основанную на свете, имеет отношение к легкости, с которой мы можем его передавать», отмечает он. И добавляет, что свет выступает как коммуникационная сила Вселенной. Когда электроны в мобильном телефоне начинают дрожать, фотоны вылетают и приводят к тому, что электроны в другом мобильном телефоне тоже дрожат. Так рождается телефонный звонок. Дрожь электронов на Солнце также испускает фотоны — в огромных количествах — которые, конечно, образуют свет, дающий жизни на Земле тепло и, кхм, свет.
Свет — это универсальный язык Вселенной. Его скорость — 299 792,458 км/с — остается постоянной. Между тем, пространство и время податливы. Возможно, нам стоит задумываться не о том, как двигаться быстрее света, а как быстрее перемещаться по этому пространству и этому времени? Зреть в корень, так сказать?
Масса фотона и смежные вопросы. Часть 1
Недавно, в комментариях под одним из постов у меня возник спор с несколькими людьми о массе фотона. Судя по тому, что какие-то комментарии набрали положительный рейтинг, а мои комментарии даже ушли в минус, некоторые заблуждения, относящиеся к этой теме, довольно популярны. Поэтому, в этой части я постараюсь тщательно их разобрать. Я не претендую на абсолютность моих слов, и в чем-то даже могу ошибаться. Поэтому всех призываю к обсуждению в комментариях к этому посту.
Все, что написано ниже, рассматривается с позиций релятивистской механики, в которой предельная скорость распространения взаимодействий ограничивается скоростью света. То есть c — скорость света.
1) Импульс равен произведению массы на скорость
Нет, механическое определение импульса в релятивистской механике принимает следующий вид
2) Масса частицы зависит от её скорости
Нет, масса частицы не зависит от выбора системы отсчета и, следовательно, от скорости движения. Это следует из соотношения между энергией и импульсом для частицы массы m
В левой части этого равенства стоит релятивистский инвариант.
3) А как же формула
Это просто кусок, выдранный из определения импульса. Здесь m0 обозначена масса покоящейся частицы, то есть при v = 0. Но так как масса не зависит от скорости, то m = m0. Поэтому если у приведенного выше выражения и есть физический смысл, то это точно не масса частицы.
4) У фотона есть масса, но отсутствует масса покоя
Так как масса частицы что в покое, что в движении — одна и та же, то давайте остановимся на том, что у фотона все-таки нет массы.
5) Но как же формула
Эта формула получена следующим образом
А знаете как получена формула E = mc^2?
Вы действительно хотите приравнять энергию покоящейся частицы к энергии фотона, который движется со скоростью света?
6) А с чего мы вообще взяли, что у фотона нет массы покоя и, следовательно, массы?
Дело в том, что фотоны движутся со скоростью, равной скорости света. Единственный способ избежать неприятностей (взгляните на формулу для импульса) в этом случае — принять массу фотона равной нулю.
7) Понятия массы и энергии эквивалентны
Нет. Всякая масса обладает энергией, но не всякая энергия обладает массой. Как раз поэтому в физике элементарных частиц принято измерять массу в электронвольтах. Это связано с тем, что массу частицы можно определить через её энергию покоя, то есть энергию, которой обладает частица, когда она покоится.
8) Но если у фотона нет массы, то что такое давление света?
В этом случае давление определяется импульсом фотонов, а не массой. Кстати, значение модуля импульса фотона можно найти из соотношения между энергией и импульса, положив в нем массу равной нулю
Таким образом, с позиций релятивистской механики, в которой максимальная скорость распространения взаимодействий принимается равной скорости света, масса фотона должна быть равна нулю.
В следующей части я расскажу, почему фотоны, даже не имея массы, испытывают влияние гравитационного поля. А в третьей части постараюсь объяснить, почему нельзя вот так просто взять и положить массу фотона равной нулю.
191 пост 1.4K подписчика
Правила сообщества
Уважайте оппонентов и аргументируйте свои доводы. Ссылки на соответствующую литературу приветствуются.
Как?! Еще нет этой картинки?!
Фотон — безмассовая частица. Вас поддержал еще в посте со скрином комментов. Рад, что вы запилили пост.
C 7 пунктом не согласен. Мысль такая. Протон состоит из кварков, масса протона равна массе кварков + энергия взаимодействия между ними (квантовая хромодинамика). Добавим электрон, получим атом водорода (протий). Теперь внимание. При попадании фотона в атом, масса атома увеличится из-за возбуждения атома.
Так к чему это я, масса это очень тонкая штука, про которую мы мало что знаем. Мы даже не знаем, однинакова ли гравитационная и инерциальная массы. Но то, что масса по сути является энергией, а энергию можно преобразовать в массу — одно из ключевых знаний, полученных человеком.
Много бла-бла-бла, но нет самого главного, с чего вообще весь разговор надо было начинать — что такое масса? О каком конкретно определении массы идет речь? И вот, уже исходя из этого, начинать рассуждать — есть она, масса именно в этом конкретном понимании, или нет ее. Например, одно из определений массы частицы гласит, что это — абсолютная величина вектора энергии-импульса. Это, кстати, напрямую следует из формулы в п2.
Автор сам себе противоречит. Пишет формулу m=m0/sqrt(1-v^2/c^2) и тут же постулирует, а фиг с ним пусть будет m=m0, мы же знаем ;). Жонглирует понятием массы, не уточнив, какую конкретно по умолчанию он имеет в виду. А масса бывает — масса покоя, масса инертная полная, масса гравитационная активная, масса гравитационная пассивная. Про эквивалентность массы и энергии не слышали? Это на минуточку как бы знаменитая E=m*c^2, она же, в динамике, E=m*c^2/sqrt(1-v^2/c^2). Эквивалентность, Карл, значит что это одно и то же, а не «всякая масса обладает энергией, но не всякая энергия обладает массой».
Опровергать по пунктам считаю излишним, они все основаны на одном и том же ложном постулате m=m0.
Куда ты катишься, Пикабу
"Как можно узнать возраст чего то, что умерло 50 тысяч лет назад?! Вы же тогда не жили!"
Именно это восклицание можно частенько услышать от разного рода невежд, не сведущих в методах определения датировки ископаемых останков. Поэтому сегодня я постараюсь в силу своей компетенции рассказать Вам про один из самых старых, но вместе с тем самых популярных методов. Прошу любить и жаловать — радиоуглеродное датирование.
Но для начала немного истории. Данный метод был доведён до ума американским учёным по имени Уиллард Франк Либби. Именно он, работая в Чикагском институте и проводя ядерные исследования, впервые описал данный затейливый процесс, за что в 1960-м году ему даже присудили Нобелевскую премию. Как сказал один из учёных, выдвигавших Либби на Нобелевку : «Редко случалось так, что одно открытие в области химии оказывало такое влияние на разные области человеческих знаний. Очень редко отдельное открытие привлекало столь широкий интерес».
Дальше пойдут мои вялые попытки описать неописуемое и впихнуть невпихуемое, поэтому, если я накосячу (а я, скорее всего, накосячу) с формулировками — наш великий и ужасный штатный химик Ваня Прихно надаёт мне по башке. Итак, приступим. В чём же заключается суть данного метода?
Стоит отметить то, что в земной атмосфере содержатся такие изотопы углерода, как С12, С13 и С14, последний из которых является радиоактивным, было открыто ещё до Либби учёным Сержем Корффом ажно в 1939 году. Открытие было в том, что С14 постоянно стабильно распадается с одинаковой скоростью. Радиоизотоп углерода С14 испытывает β−распад с периодом полураспада T1/2 = 5,70 ± 0,03 тыс. лет, постоянная распада λ = 1,216·10−4 год−1 (прим. от химика — постоянная распада, как несложно догадаться, взглянув на ее значение и единицу измерения — просто обратная величина от периода полураспада, с ней просто при расчетах удобнее работать).
Либби же доработал теорию и допетрил до того, что соотношение этих самых изотопов в организмах живых существ всегда равно их процентному соотношению в атмосфере периода их жизни. А вот уже при смерти организм перестаёт их накапливать. Таким образом, поскольку первоначальное отношение изотопов С12 и С14 является геологической постоянной, возраст образца можно определить, измерив количество остаточного изотопа С14. Однако постоянной оно является только для фиксированного момента времени, на временной шкале там необходима калибровочная кривая зависимости соотношения изотопов от времени, и ее построение — отдельный дикий геморрой.
Так же возраст образцов старше 50 тысяч лет определить уже практически невозможно в силу того, что изотоп С14 просто-напросто почти целиком распадётся. По фану даже можно посчитать, какое количество С14 останется в образцах, но у меня скорее жопа треснет, чем я смогу это сделать, даже имея формулу, а посему призываю в комменты химиков разных мастей, цветов и гендерных ориентаций.
Как же учёные могут скорректировать эти несовершенства? Например, узнать содержание С14 в образцах с уже установленной датировкой (например, органика из различных древних захоронений). Так можно немного подправить получаемые результаты, впрочем, даты, полученные радиоуглеродным методом, не принято считать абсолютными в силу различных факторов среды и т.д. По канонам для определения датировки надо получить n более-менее сходящихся дат от различных методов датирования.
Однако не стоит обесценивать данный способ, ведь благодаря нему мы можем точно понять, что образцам куда меньше зачастую приписываемых им миллионов лет. Да и потом, вспомните, когда он вообще был открыт и вопросы отпадут сами собой.
Отакие дела, котятки. Теперь Вы тоже сможете разбивать аргументы мифолюбов. Радиоуглеродный метод — в принципе первый из офигеннейше широкого круга методов, базирующихся на изотопных соотношениях и применяемых не только в археологии, но и в различных направлениях геологии, хотя иногда встречаются сторонники всяких рептилоидных заговоров, поэтому всегда держите наготове номер неотложной психиатрической помощи.
Элементарные частицы ч. 4 Фотон
Из книги В.Н. Комаров «Тайны пространства и времени»:
«В современной физике все элементарные частицы, на основе некоторых весьма общих соображений, делятся на три основных класса. Первый класс включает в себя фотон – порция электромагнитного излучения, второй – электрон и нейтрино, третий класс – класс адронов, самый многочисленный, их известно сейчас несколько сотен. К нему относятся сильно взаимодействующие частицы, в частности, протон, нейтрон и мезоны – частицы с массой, промежуточными между массами электрона и протона. Значительная часть адронов – нестабильные частицы с временем жизни от 10 в -8 степени до 10 в – 23 степени секунд. Особо короткоживущие адроны получили название резонансов.
Все адроны, согласно современным представлениям, построены из кварков. Кроме адронов и более легких частиц лептонов существуют ещё и частицы-переносчики физических взаимодействий. Переносчиками электромагнитного взаимодействия служат фотоны, сильного (ядерного) – глюоны , слабого (с участием нейтрино) – бозоны».
Имеем, что фотон – это порция электромагнитного излучения. Если это так, то может ли фотон быть элементарной частице? Откуда возникают элементарные частицы?
«В каждый момент времени в рассматриваемом объёме существует многообразие частиц и квантов излучения. Элементарных частиц – не только электронов и позитронов, — возникающих из вакуума и тут же исчезающих, должно существовать великое множество. Подобные «невидимые» частицы назвали «виртуальными». Они одновременно как бы существуют и не существуют. Считается, что в вакууме имеются все возможные виды элементарных частиц. Однако при обычных условиях их энергии недостаточно, чтобы вырваться в реальный мир и превратиться в частицы обычного вещества. Присутствие подобных частиц физики назвали «нулевыми колебаниями вакуума»».
Следовательно, элементарные частицы могут находиться в двух основных состояниях: энергетическом и вещественном. Все вещественные элементарные частицы обладают массой. Фотон, как известно не обладает массой, значит он энергетическая элементарная частица. Каким же образом он присутствует в физическом мире? Его источником является Солнечный Свет, который возникает в результате ядерной реакция внутри Солнца (так это считается на данный момент). Если это так, то этой ядерной реакцией должен кто-то управлять. Представьте, что будет, если не следить за ядерной реакцией, которую использует человек? Взрывы в Чернополе и на атомной станции в Японии наглядный пример. Что представляют собой фотоны?
«Фотоны, из которых состоит солнечный свет, есть элементарные частицы, переносчики жизненной энергии. Эта энергия скрыта внутри них. Самый оптимальный вариант строения фотона – это сфера электромагнитного поля, внутри которой заключена жизненная энергия. Соприкасаясь с телом, входя в его электромагнитное поле фотон отдаёт ему энергию, а сам становиться просто материей, а именно тенью этого тела. Тень создаётся определённым излучением света, так как если нет объекта, на котором это излучение проявляется, то оно продолжает двигаться, уходя в бесконечность.
Фотон обладает массой покоя равной 0 (нулю) и скоростью движения равной скорости солнечного света».
О какой скорости Света идёт речь? Скорость солнечного света в космическом пространстве или скорость солнечного света в вакууме? Речь идёт о скорости солнечного света в «физическом вакууме», проще говоря, в Эфире. Всё, что находится в космическом пространстве находиться в Эфире.
Почему фотон способен проходить через стекло? Можно ли извлечь фотон из вакуума?