答えはあなたが光をどのように見るかに依存します。ただし、最も正確なアプローチでは、光が伝播するときに光子間のギャップは形成されません。光は、光子と呼ばれる小さな基本粒子で構成されています。光子は量子オブジェクトです。つまり、フォトンは粒子のように、波のように機能しますが、実際にはもっと複雑なものです。
光を小さな粒子の集まりとして見ると、薄暗い光の方が散乱光子が多いことがわかります。しかし、それらは旅行中に宇宙に分散しません。むしろ、それらは受信時に時間と空間で配布されます。
十分に感度の高いフォトンカウンターデバイスは、一度に1つのフォトンの光の受信を登録できます。そのようなデバイスに光を当てると、光が安定した流れとして認識されなくなります。むしろ、時間的に離れた一連の離散的なエネルギービームとして光を受け取ります。
同様に、十分に感度の高いフォトンカウンターのアレイに光を向けると、それらの間にスペースギャップがあるポイントで光を受け取ります。このように光線を見ると、光が非常に明るいか非常に暗いかに関係なく、フォトン間には常にギャップがあります。
非常に薄暗い光線は、明るい光線と比較して、各光子の受信間の時間と空間に大きなギャップがあります。非常に遠い星からの光は非常に広い領域に広がり、その過程で非常に薄暗くなりました。その結果、非常に遠い薄暗い星からの光子の受信間の間隔は大きくなります。繰り返しになりますが、受信時間と場所にはギャップしかありません。移動するフォトン間のスペースにギャップはありません。
光を波として見ると、特に作成しない限りギャップはありません。もちろん、懐中電灯のオンとオフを数回切り替えると、懐中電灯からの光線にギャップが生じます。
同様に、常に開閉しているシャッターを通して連続的な光線を送ると、ギャップが生じる可能性があります。しかし、連続した光線を自由空間に向けると、波は隙間なく伝わるため、伝わるときに隙間を形成することはありません。
波は、空間をスムーズに伝播する場の振動です。広い領域での波の伝播は、波の力を弱めるだけですが、ギャップを形成することはありません。したがって、光子を波として見ると、光がどんなに暗くなっても、光が自由空間を移動するときに空間のギャップが生じることはありません。
光子を見る大まかな、しかし便利な方法は、光子が動くときは波のように振る舞い、物質と相互作用するときは粒子のように振る舞うことです。星の光の文脈では、光は何百万年もの間宇宙を移動し、波として機能し、光子検出器、望遠鏡、または目に当たると粒子の集まりとして機能します。
したがって、各光子は、検出されると、波形の大部分から粒子に崩壊します。フォトンは通常、移動中は波のように機能するため、移動中はフォトン間にギャップはありません。
また、光子は、検出時に主に粒子として機能するため、つまり、光子の登録時間と検出場所の間隔です。光を検出するという行為により、光は波形から粒子のような形に崩壊し、ギャップが生じます。遠方の星からの非常に薄暗い光線は波長が非常に弱いため、光子の受信が大幅に中断されます。
2021-08-03 06:04:46
著者: Vitalii Babkin