reklama

Jsou fotony částice, nebo elektromagnetické záření?

8.7.2017 – Michal Švanda
Energie
Energie

Má světlo povahu částicovou, nebo energetickou?

I poučený laik dnes ví, že nositelem světla jsou fotony. Pod pojmem „foton“ rozumíme nehmotnou částici, kterou unikátně popisuje její vlnový vektor, v němž je zakódován jednak směr šíření fotonu a také jeho energie.

Experimenty provedené již v minulosti však ukazují, že foton si nelze zjednodušeně představit jako kuličku a elektromagnetické záření jako proud takových kuliček. Je totiž zřejmé, že světlo vykazuje současně vlastnosti vln (na tomto principu ostatně staví celá pozorovací astronomie), které se chovají podobně jako třeba vlny zvukové. Jiné pokusy pak poukázaly na vlnové vlastnosti „klasických“ částic: Podařilo se například zaznamenat interferenci elektronů na dvojštěrbině. 

Tento tzv. vlnově-částicový dualismus zaměstnává fyziky již od počátku 20. století. Jasno pro odborníky – a zmatení pro laiky – vnesla do problému až kvantová mechanika a následně kvantová teorie pole. Uvedený teoretický rámec pracuje s abstraktním polem, jehož zvlnění (nahromadění energie neboli výrazný energetický výkyv proti pozadí) se interpretuje jako výskyt částice. Každá částice má „své“ kvantové pole. Z kvantové teorie pole vyplývají částicové i vlnové vlastnosti mikrosvěta přirozeně jako fyzikální limity.

Foto, ilustrace: 
Wikipedie
Zdroj: 
Tajemství vesmíru 10/2016
reklama