Wie können Photonen im leeren Raum Wellen erzeugen? Kannst Du es mir beschreiben, wie das funktionieren könnte?
Es fällt mir als Physiker immer schwer auf eine Frage zu antworten, die von völlig falschen physikalischen Vorstellungen ausgeht.
Photonen erzeugen überhaupt keine Wellen.
Photonen (Lichtteilchen) und Lichtwellen, sind zwei verschiedene (letztlich mathematische) Beschreibungen desselben Phänomens. In manchen Situationen/Experimenten tritt der Wellencharakter mehr in den Vordergrund, in anderen Situationen der Teilchencharakter. Entsprechend kann man mit beiden Modellen bestimmte Situationen gut verstehen und beschreiben.
Physiker wissen aber, dass beide Vorstellungen einfach nur Aspekte eines quantenmechanischen Zustandes beschreiben, der weder Teilchen, noch Welle ist, sondern etwas, das es in der makroskopischen Welt, in der wir leben und denken, nicht gibt.
Licht braucht kein Trägermedium. Im Photonenbild ist das einleuchtend. Im Wellenbild ist es meist weniger anschaulich, weil wir von Schallwellen wissen, dass sie ein anderes Medium als Träger brauchen. Schallwellen sind aber Druckwellen - sie stellen eine Fortpflanzung von Stößen der Teilchen des Trägermediums in Ausbreitungsrichtung der Schallwelle dar.
Bei einer elektromagnetischen Welle schwingen dagegen zeitlich periodische elektrische und magnetische Felder senkrecht zur Ausbreitungsrichtung. Die Felder bedingen sich dabei gegenseitig - ein zeitlich variables elektrisches Feld bewirkt ein zeitlich veränderliches magnetisches Feld. Und umgekehrt. Einmal in Gang gesetzt, braucht das kein Trägermedium mehr.
Entscheidend aber ist, dass im Wellenbild Photonen gar nicht vorkommen - Photonen und Wellen sind zwei verschiedene Aspekte eines Phänomens. Weil die Quantenwelt einfach anders ist als unsere makrospkopische.