Fahu, to bude jenom asi zase můj problém s chápáním světla jako částice/vlnění. Můj podiv je totiž nad tím, že je defakto jedno, jak daleko a kterým směrem se od zdroje světla postavím. Vždy se světelné paprsky ze zdroje protnou zrovna na sítnici mého oka (nebo na zrcadle dalekohledu, což není až tak důležité - co je rozdíl 50 metrové zrcadlo vs. několika centrimetrové oko, když stejně ostře složím obraz, který vysílá fotony 5 km odemne a 8 miliard světelných let ode mne).

Samozřejmě beru, že každý světelný bod se vesmírem šíří jako vlnění všemi směry (pokud není polarizován), ale jak oko pozná, že zrovna tato vlna patří pixelu na souřadnici [x,y] ?

Čočka v oku způsobí to, že ti na jedno místo na sítnici doletí světlo jen z jednoho směru. Teda skoro. Představ si to na dírkový komoře, to je nejjednoduší. Díky ní uděláš za původní plochou, rovnoměrně osvětlenou ze všech směrů, obraz okolí.

Čo povedal Zmok. A ešte doplním, že väčšie ďalekohľady sú lepšie, lebo zachytávajú viac svetla a teda vidia aj slabšie zdroje svetla.

Děkuji za přednášku, ale já rozumím principu oka/čočky. Každý bod v našem okolí (teda atom) k nám vysílá odražené světlo (v případě IR přímo generované). Světlo se z něj šíří jako vlna a když dosáhne lidského oka, to složí obraz tak, že je oko koule, a tudíž každá vlna na jeho povrchu vytvoří bod. Kdyby nebylo oko kulaté, ale dokonale rovné, viděli bychom jen minimální prostor před námi (světlo, které by bylo shodné s naším pohledem). Kdyby bylo vyduté, viděli bychom v ideálním případě zrcadlově.

Spíš mi jde o to, jak se tyto vlny šíří vesmírem. Že si i na tuhle vzdálenost zachovávají dostatečný.. jak to říct.. profil, aby oko/čočka dalekohledu, poznala, které body jsou vlevo, které vpravo, atd.

Prečo by to malo byť iné? Šošovka, zrkadlo fungujú rovnako či je predmet ďaleko alebo blízko.

Já cirka tuším, jak to Martin myslí. Jen nevím, jak to přesně podat.
Jde o to, že vesmírný prostor je strašně řídký. Bavíme se o vakuu, které na Zemi neznáme. Kdyby se vzala veškerá hmota a rozprášila se v nekonečnu vesmíru po atomech, pořád bude prostupný pro světlo. Když nameleš pás asteoridů mezi Marsem a Jupiterem a v té omezené oblasti ho rozptýlíš, pořád bude prostupný pro záření. Oproti tomu hustota mezihvězdného prostoru je non plus ultra, prostě řídkost nad řídkost. No a mezigalaktický prostor je prostě prázdný tak, že když v kubíku prostoru potkáš atom, budeš mít fakt štěstí.
No a když si vezmeš, že skrz to pronikají miliony a miliony fotonů a v drtivé většině se prostě s ničím nesrazí a když náhodou jo, tak to je statisticky nevýznamné i na vzdálenosti milionů světelných let, pak se nediv, že k tobě prostě světlo doletí v nepoškozeném vektoru. Větší vliv na deformaci paprsku světla má spíš gravitace, než mezigalaktická hmota.
Nezapomínej samozřejmě na to, že fotony se mezi sebou takřka nemají šanci ovlivnit. Určitá šance tu je, ale je minimální, i když se pokusíš srazit dva vysokoenergetické gama fotony a dohromady mají dost energie na vytvoření páru elektron-pozitron.

No, spíš jsem měl na mysli tvar vlny jako takové..

Předpokládám teda, že se světlo vesmírem šíří jako vlnění. Pokud by se šířilo ve formě částic, musela by buď jejich hustota být nekonečná (aby každý pozorovatel bez ohledu na vzdálenost od zdroje mohl složit kompletní obraz) a nebo mi to nedává smysl (konečný počet částic šířících se po přímce od zdroje, byť původně všemi směry, musí nutně úměrně ke své vzdálenosti snižovat svou hustotu, a tudíž bez dostatečně velké paraboly nebude pozorovatel v určité vzdálenosti schopen složit kompletní obraz - a to se neděje, a prakticky by to i znemožnilo zjistit, který foton patří na kterou pozici v matrici obrazu).

   

Když se postavím do krajiny, poznám, které objekty jsou nalevo, napravo, protože od nich přichází vlna, která dopadne pod určitým úhlem na určité místo čočky (a to pouze paprsek přesměruje na sítnici - tady bych si uměl představit, že se světlo změní z vlny na částici). Teď pomineme, že člověk nemá tak široké periferní vidění, aby ostře zobrazil to, co jsem namaloval, ale dejme tomu.

Jenže čím dále jste od zdroje, tím víc jsou vlny rovnější, a tedy je obtížná hranice určit, co kam patří. Ano, galaxie zpočátku vesmíru už pozorujeme rozmazané, což je logické a dalo by se to předpokládat, ale čekal bych to mnohem, mnohem dřív (a ne až po miliardách sv.let)..

No vidíš a to je přesně ono. Naše oko, potažmo čočka s detektorem, je tak přesná, že tu drobnou úhlovou odchylku dokáže rozeznat.

Martin Napsal(a):Předpokládám teda, že se světlo vesmírem šíří jako vlnění. Pokud by se šířilo ve formě částic, musela by buď jejich hustota být nekonečná

Nemusí byť nekonečná, iba veľmi veľká. Ako už Elevea spomenul, niektoré veľmi slabé zdroje sa môžu pozorovať aj fotón po fotóne.
Odporučil by som Ti nezaoberať sa dualizmom vlna/častica, to pri optike vôbec nie je potrebné uvažovať. Ak súdim podľa obrázkov tohto typu , tak sa v optike skôr považuje svetlo za častice. (Na druhú stranu, pri odvádzaní zákonu lomu a odrazu sa uvažuje vlna.)

Martin Napsal(a):Jenže čím dále jste od zdroje, tím víc jsou vlny rovnější, a tedy je obtížná hranice určit, co kam patří. Ano, galaxie zpočátku vesmíru už pozorujeme rozmazané, což je logické a dalo by se to předpokládat, ale čekal bych to mnohem, mnohem dřív (a ne až po miliardách sv.let)..

"Vlny budú rovnejšie" = "uhol medzi lúčmi bude malý". To je pravda, ale ten uhol tam stále bude, nemá ho čo narušiť. A ak sa nemýlim, tak galaxie z raného vesmíru pozorujeme rozmazané práve preto, lebo k nám z nich doletelo málo fotónov a máme neúplnú informáciu, a nie preto, že by sa obraz po ceste akosi narušil.

(25.06.2014, 14:27)Fahu Napsal(a): Nemusí byť nekonečná, iba veľmi veľká.

To je jedna z možností, ale pokud hustota fotonů, které doletěly po pár miliardách letech je "velmi velká", jaká hustota by musela být v místě jejich vyzařování? Bráno čistě podle vzorce pro intenzitu jasu (což sice nemusí platit, ale beru to jako odpíchnutí) by to bylo dost slušné číslo:

Pokud E=I/(r*r) a E je "velmi velké", jaké by muselo být I? I=E*r*r. Samozřejmě intenzita jasu není daná hustotou fotonů, ale jejich energí, resp. počtem, kolik jich na danou plochu dopadne za určitý čas (pokud má materiál jistou světelnou kapacitu/setrvačnost - nepřesné pojmy).

Pokud by se totiž světlo šířilo jako částice, pak by při jiné než nekonečné výchozí hustotě muselo platit:

   

Tudíž jakýkoliv detektor dál od objektu by musel mít plochu tak velkou, aby zachytil všechny fotony tvořící obraz (včetně krajních).

Protože kompletnost obrazu nezávisí očividně na poloze pozorovatele od objektu, musel by objekt pro každé myslitelné místo ve vesmíru zaostřit proud fotonů, které by nesly jeho kompletní obraz. To by ale od objektu letěl nekonečný počet drah fotonů, a vznikl by chaos (který foton je levý a který pravý?).

Jak píšeš, z nejstarších galaxií k nám nedoletěly všechny fotony, ale přesto máme kompletní obraz.

Je zajímavé, že energie fotonu se u vlny přepočítá na intenzitu. Čím větší poloměr vlna má, tím menší počet fotonů za vteřinu z daného směru zachytíme, přesto každý z nich bude mít energii stejnou (kdyby nebyl červený posuv).

Jj, pokud beru světlo jako paprsek, resp. něco co vytvoří bod, je nejlepší ho brát jako částici (šíří se jen po přímce), ale jinak je třeba ho brát jako vlnu.

Foton se podle mne chová jako částice jen v prostředí, které není vakkum.

---

(25.06.2014, 14:24)Elevea Napsal(a): No vidíš a to je přesně ono. Naše oko, potažmo čočka s detektorem, je tak přesná, že tu drobnou úhlovou odchylku dokáže rozeznat.

No, oko spíš ne, ale jak říkáš: něco na naší technice není v pořádku, když je tak dobrá