human
Existe-t-il un nombre fini de photons dans l'univers ? Si non, quels sont les processus par lesquels ils sont créés et détruits ? Si oui , où vont - ils lorsque la lumière d' une pièce est éteinte , etc . ? S'il vous plaît, expliquez-moi comme si j'avais cinq ans.
gpt
Probablement pas . La conclusion générale est que l'univers est infini, et qu'il aurait tout le rayonnement de fond cosmique à micro-ondes (photons laissés par le big bang) tout au long de celui-ci. D' où des photons infinis . À moins bien sûr que vous ne parliez de l'univers observable, c'est-à-dire l'univers qui se trouve à la distance à laquelle la lumière aurait pu s'éloigner de nous depuis le début des temps. Cet univers est une sphère finie autour de nous. Dans l'univers observable, il y aurait une quantité finie de photons. Cependant, le nombre serait étonnamment grand. Le rayonnement de fond cosmique des micro-ondes, comme je l'ai mentionné précédemment, serait en fait la majorité des photons (pas la lumière des étoiles), et sa densité est d'environ 500 millions de photons par m^3. L'univers observable a un volume de 4x10 ^ 80 m^3 . C'est donc au moins 2x10 ^ 89 photons, soit 2 suivis de 89 zéros. Quant à créé ou détruit, oui, les deux peuvent arriver aux photons. Chaque fois que de la lumière (et par lumière j'entends des ondes radio, des micro-ondes, des infrarouges, des rayons visibles, des ultraviolets, des rayons X et des rayons gamma) est émise, des photons sont créés. Chaque fois que la lumière est absorbée, les photons sont détruits. Le plus souvent, les photons sont émis par des électrons qui accélèrent ou modifient leur énergie, et inversement pour les détruire. Lorsque le courant électrique revient dans un fil, des photons d'ondes radio sont créés. Lorsque les ondes radio sont absorbées par une antenne, c'est l'inverse qui se produit. Lorsque les électrons et les molécules rebondissent dans un objet en raison de sa température, des photons infrarouges sont créés. Lorsque ceux-ci frappent un autre objet, ils le font vibrer et redeviennent de la chaleur. D'autres exemples qui n'impliquent pas d'électrons sont la désintégration ou les réactions nucléaires, lorsque les atomes radioactifs se désintègrent, ils émettent parfois des rayons gamma, ceux-ci étant des photons de haute énergie. Quant à ce qui se passe lorsque vous éteignez une ampoule à incandescence dans une pièce. L'ampoule sans alimentation continue d'émettre des photons visibles, mais cette perte d'énergie sans alimentation refroidit rapidement le filament jusqu'à ce qu'il cesse de briller. Les photons rebondissent plusieurs fois et finissent par être absorbés par un mur ou un objet. Finalement, tous les photons visibles sont absorbés, se transformant en chaleur, et la pièce est sombre. Bien sûr, tout cela se produit à une échelle trop rapide pour être détectée par un humain. La pièce n'est cependant pas dépourvue de photons. Beaucoup de photons cosmiques traversent. La lumière du soleil quelconque, même si elle venait de la lune, ou d'autres sources de lumière externes passeraient par une fissure. Tous les objets dans la pièce continuent d'émettre et d'absorber l'infrarouge tout le temps. Ondes radio , Wi - Fi , signaux de téléphonie mobile , etc . passent tous des photons. Le câblage électrique émet des photons très faibles de 60 Hz partout. Il y a forcément des traces d'atomes radioactifs dans la pièce émettant des photons gamma.