افتح القائمة الرئيسية

تغييرات

تم إضافة 1٬428 بايت ، ‏ قبل سنتين
ط
تنظيف/صيانة
| كتلة = 0<br />{{nowrap|<{{val|1|e=-18|ul=eV/c<sup>2</sup>}}}}<ref name="Particle_table_2009">
{{cite journal
|authorالمؤلف=Amsler, C. ''et al.'' ([[Particle Data Group]])
|yearالسنة=2008 +2009 partial update
|urlالمسار=http://pdg.lbl.gov/2009/tables/rpp2009-sum-gauge-higgs-bosons.pdf
|titleالعنوان=Review of Particle Physics: Gauge and Higgs bosons
|journal=[[Physics Letters B]]
|volume=667 |pageالصفحة=1|doi=10.1016/j.physletb.2008.07.018
|bibcode=2008PhLB..667....1P
}}</ref>
كانت أغلب النظريات حتى [[قرن 18|القرن الثامن عشر]] تصف الضوء على أنه ناشئ عن جسيمات. أحد هذه النظريات المبكرة كانت قد وصفت في ''[[كتاب البصريات]]'' (1021) [[الحسن بن الهيثم|لابن الهيثم]]، الذي اعتبر أن [[شعاع (بصريات)|أشعة الضوء]] عبارة عن تيارات من جسيمات صغيرة جداً والتي تفتقر لكل المؤهلات الحسية عدا الطاقة.<ref name=Rashed>
{{Cite journal
|lastالأخير=Rashed |firstالأول=R.
|yearالسنة=2007
|titleالعنوان=The Celestial Kinematics of Ibn al-Haytham
|journal=[[Arabic Sciences and Philosophy]]
|volume=17 |issue=1 |pagesالصفحات=7–55 [19]
|publisherالناشر=[[Cambridge University Press]]
|doi=10.1017/S0957423907000355
|quoteاقتباس=في كتابه البصريات ''أصغر أجزاء من الضوء''، كما يسميها، تحتفظ فقط بخصائص يمكن التعامل معها بالهندسة التحليلية والتحقق منها تجريبياً.
}}</ref> كان هذا رأي [[إسحاق نيوتن]] أيضا في طبيعة الضوء. لما كانت نماذج [[الجسيم]] غير قادرة على تفسير [[الانكسار]] و[[الحيود]] و[[الانكسار المزدوج]] للضوء، فقد اقتراح نظريات الموجة للضوء [[رينيه ديكارت]] (1637)،<ref>
{{مرجع كتاب
| العنوان = Discours de la méthode ([[Discourse on Method]])
| الناشر = [[Imprimerie de Ian Maire]]
| سنةالسنة = 1637
}} {{fr icon}}</ref> [[روبرت هوك]] (1665)،<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Hooke | الأول = R. | وصلة المؤلف = Robert Hooke
| سنةالسنة = 1667
| مكانالمكان = London (UK)
| الناشر = [[Royal Society of London]]
| مسارالمسار = http://digital.library.wisc.edu/1711.dl/HistSciTech.HookeMicro
| العنوان = Micrographia: or some physiological descriptions of minute bodies made by magnifying [[glasses]] with observations and inquiries thereupon...
}}</ref> و[[كريستيان هايغنز]] (1678);<ref>
{{مرجع كتاب
| الأخير = Huygens | الأول = C. | وصلة المؤلف = Christian Huygens
| سنةالسنة = 1678
| العنوان = Traité de la lumière
}} {{fr icon}}. An [http://www.gutenberg.org/etext/14725 ترجمة إنكليزية] متوافرة من [[مشروع غوتنبرغ]]</ref> ،بالرغم من ذلك, ظلت نماذج الجسيم هي الغالبة، بشكل رئيسي لتأثير [[إسحاق نيوتن]].<ref name="Newton1730">
| الأخير = Newton | الأول = I. | وصلة المؤلف = Isaac Newton
| origyear = 1730
| سنةالسنة=1952
| العنوان = Opticks
| الإصدار=4th
| الصفحات=Book II, Part III, Propositions XII–XX; Queries 25–29 | nopp = true
| مكانالمكان=Dover (NY)
| الناشر = [[Dover Publications]]
| الرقم المعياري=0-486-60205-2
{{مرجع كتاب
| الأخير = Buchwald | الأول = J.Z.
| سنةالسنة = 1989
| العنوان = The Rise of the Wave Theory of Light: Optical Theory and Experiment in the Early Nineteenth Century
| الناشر = [[University of Chicago Press]]
}}</ref> في 1865، [[معادلات ماكسويل|تنبؤات]] [[جيمس كلرك ماكسويل]]<ref name="maxwell">
{{cite journal
| lastالأخير = Maxwell | firstالأول = J.C. | authorlinkوصلة المؤلف = James Clerk Maxwell
| yearالسنة = 1865
| titleالعنوان = [[A Dynamical Theory of the Electromagnetic Field]]
| journal = [[Philosophical Transactions of the Royal Society of London]]
| volume = 155 |pagesالصفحات = 459–512
| doi = 10.1098/rstl.1865.0008
}} تلى هذا المقال عرضاً تقديميا من ماكسويل في 8 ديسمبر 1864 للجمعية الملكية.</ref> بأن الضوء عبارة عن موجة كهرمغناطيسية والذي تأكد تقريبا في 1888 بواسطة تحسس موجات الراديو من قبل [[هنريك هيرتز]]'<ref name="hertz">
{{cite journal
| lastالأخير = Hertz | firstالأول = H. | authorlinkوصلة المؤلف = Heinrich Hertz
| yearالسنة = 1888
| titleالعنوان = Über Strahlen elektrischer Kraft
| journal = [[Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften]] (Berlin)
| volume = 1888 | pagesالصفحات = 1297–1307
}} {{de icon}}</ref>—بدا أنها آخر صيحة لنماذج الضوء الجسيمية.
 
| الناشر=[[Addison-Wesley]]
| الرقم المعياري=0-201-00262-0
| سنةالسنة=1968
}}</ref>.<ref group="ملاحظات">ينبغي فهم أنها "بغض النظر عن كمية الشدة" تشير إلى كميات شدتها تحت 10<sup>13</sup> W/cm<sup>2</sup> تقريبا والتي تبدأ عندها نقطة [[نظرية التشويش]] بالانهيار. المثير للاهتمام في موضوع الشدة، والذي يكون للضوء المرئي تقريبا فوق 10<sup>14</sup> W/cm<sup>2</sup>، يتنبأ الوصف الكلاسيكي للموجة أن الطاقة المكتسبة بواسطة الإلكترونات، تدعى [[طاقة بنديرو الدافعة]]. انظر أيضا <sup>[http://adsabs.harvard.edu/abs/1996AIPC..369.1234B]</sup>. بالمقارنة، فإن ضوء الشمس ليس سوى 0.1 W/cm<sup>2</sup>.</ref>
 
في عام [[1900]]م كان [[ماكس بلانك]] يعمل على مسألة إشعاع [[الجسم الأسود]]، وتوصل إلى أن الطاقة في الأمواج الكهرومغناطيسية لا يُمكن أن تنتشر إلا على شكل "حزم صغيرة" من الطاقة، أطلق عليها "الكموم" (جمع كم). لاحقا وفي عام [[1905]]م ذهب [[ألبرت آينشتاين]] إلى أبعد من ذلك حين قال أن الأمواج الكهرومغناطيسية لا يُمكن أن توجد إلا على شكل حزم طاقة<ref name="Einstein1905">
{{cite journal
| lastالأخير = Einstein | firstالأول = A.
| authorlinkوصلة المؤلف = Albert Einstein
| yearالسنة = 1905
| titleالعنوان = Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichtes betreffenden heuristischen Gesichtspunkt
| journal = [[Annalen der Physik]]
| volume = 17 | pagesالصفحات = 132–148
| doi = 10.1002/andp.19053220607
}} {{de icon}}. A partial [[s:A Heuristic Model of the Creation and Transformation of Light|English translation]] is available from [[ويكي مصدر]].</ref>. وقد أطلق عليها اسماً مشابهاً وهو "كموم الضوء". أما كلمة "فوتون" فقد اشتقت من الكلمة الإغريقية "φως" (فوس) والتي تعني "ضوء". وقد كان من ابتكر الكلمة هو الفيزيائي [[غلبرت لويس]] في عام [[1926]]، والذي نشر نظرية تخمينية – غير تجريبية – حول أن "الفوتونات [[قانون بقاء الطاقة|لا تستحدث ولا تفنى]]"<ref name="Lewis1926">
{{cite journal
| lastالأخير=Lewis | firstالأول = G.N. | authorlinkوصلة المؤلف = Gilbert N. Lewis
| titleالعنوان = The conservation of photons
| journal = [[نيتشر (مجلة)|]]
| yearالسنة = 1926
| volume = 118 | pagesالصفحات = 874–875
| doi = 10.1038/118874a0
}}</ref>. وبالرغم من أن نظرية لويس لم تلاق قبولاً لتعارضها مع العديد من التجارب العلمية، إلى أن معظم الفيزيائيين استخدموا "فوتونه" الجديد مباشرة بعد طرح النظرية. حسب [[إسحاق أسيموف]]، [[آرثر كومبتون]] هو من عرّف "كموم الطاقة" بأنها "فوتونات" في عام [[1923]].<ref>
| العنوان = The Neutrino, Ghost Particle of the Atom
| الأول = I. |الأخير =Asimov |وصلة المؤلف=Isaac Asimov
| مكانالمكان = Garden City (NY)
| الناشر = [[Doubleday (publisher)|Doubleday]]
| سنةالسنة = 1966
| id = {{LCCN|660|1707|3}}
| مسارالمسار =
}}</ref><ref>
{{مرجع كتاب
| العنوان = The Universe From Flat Earth To Quasar
| الأول = I. |الأخير =Asimov |وصلة المؤلف=Isaac Asimov
| مكانالمكان =New York (NY)
| الناشر = [[Walker (publisher)|Walker]]
| id = {{LCCN|660|2251|5}}
| مسارالمسار =
| سنةالسنة = 1966
}}</ref>.
 
وعادة ما يُشار في الفيزياء إلى الفوتون برمز "γ" (الحرف الإغريقي "غاما"). وربما استخدم هذا الرمز تيمّناً [[أشعة غاما|بأشعة غاما]] (والتي اكتشفها وأسماها الفيزيائي "باول فيلارد" في عام [[1990]]<ref>
{{cite journal
| lastالأخير = Villard | firstالأول = P. | authorlinkوصلة المؤلف = Paul Ulrich Villard
| yearالسنة = 1900
| titleالعنوان = Sur la réflexion et la réfraction des rayons cathodiques et des rayons déviables du radium
| journal = [[Comptes Rendus des Séances de l'Académie des Sciences]] (Paris)
| volume = 130 | pagesالصفحات = 1010–1012
}} {{fr icon}}</ref><ref>
{{cite journal
| lastالأخير = Villard | firstالأول = P. | authorlinkوصلة المؤلف = Paul Ulrich Villard
| yearالسنة = 1900 | titleالعنوان = Sur le rayonnement du radium
| journal =[[Comptes Rendus des Séances de l'Académie des Sciences]] (Paris)
| volume = 130 | pagesالصفحات = 1178–1179
}} {{fr icon}}</ref>) لأنه تبيّن أنها من الأمواج الكهرومغناطيسية في عام [[1914]]<ref>
{{cite journal
| lastالأخير = Rutherford | firstالأول = E. | authorlinkوصلة المؤلف = Ernest Rutherford
| coauthorsالمؤلفين المشاركين = [[Edward Andrade|Andrade, E.N.C.]]
| yearالسنة = 1914
| titleالعنوان = The Wavelength of the Soft Gamma Rays from Radium B
| journal = [[Philosophical Magazine]]
| volume = 27 |pagesالصفحات = 854–868
}}</ref>. في [[الكيمياء]] و[[الهندسة البصرية]] يُرمز للفوتونات عادة بالرمز "hν"، حيث أن "h" هو ثابت بلانك و"ν" هو حرف إغريقي يدل على تردد الموجات. ويوجد رمز أقل شيوعاً هو "hf" حيث "f" اختصار للكلمة الإنجليزية "frequency" والتي تعني تردد.
 
الفوتون عديم [[الكتلة]] ([[#الكتلة|انظر أدناه]]) و[[الشحنة الكهربائية]]<ref name="chargeless">
{{cite journal
| lastالأخير = Kobychev | firstالأول = V.V.
| coauthorsالمؤلفين المشاركين = Popov, S.B.
| yearالسنة = 2005
| titleالعنوان = Constraints on the photon charge from observations of extragalactic sources
| journal = [[Astronomy Letters]]
| volume = 31 | pagesالصفحات = 147–151
| doi = 10.1134/1.1883345
}}</ref> ولا [[اضمحلال جسيم|يضمحل]] في الفضاء الخالي. الفوتون هو [[بوزون قياسي|البوزون الحامل]] [[قوة كهرومغناطيسية|للقوة الكهرومغناطيسية]]<ref>Role as gauge boson and polarization section 5.1 in
| العنوان=Gauge Theories in Particle Physics
| الناشر=[[IOP Publishing]]
| سنةالسنة=1993
| الرقم المعياري=0-85274-328-9
}}</ref>، ونظريا كل [[الأعداد الكمية]] الأخرى للفوتون (مثل [[عدد الباريون]] و[[نكهة (فيزياء الجسيمات)|الأعداد الكمية للنكهة]]) هي صفر<ref>See p.31 in
{{Cite journal
|lastالأخير=Amsler |firstالأول=C.
|coauthorsالمؤلفين المشاركين=et al.
|titleالعنوان=Review of Particle Physics
|journal=[[Physics Letters]]
|volume=B667 |pagesالصفحات=1–1340
|yearالسنة=2008
}}.</ref>.
 
| العنوان = Fundamental University Physics Volume III: Quantum and Statistical Physics
| الناشر = [[Addison-Wesley]]
| سنةالسنة = 1968
| الرقم المعياري=0-201-00262-0
}}</ref>. طاقة وزخم حركة الفوتون يعتمدان فقط إما على [[تردد]]ه (ν) أو بشكل مساو على [[طول موجي|طوله الموجي]] (λ):
=== الكتلة ===
 
يُعتقد حالياً أن الفوتون عديم [[الكتلة السكونية]] <ref group="ملاحظات">أثبتت نظرية [[النسبية الخاصة]] لآينشتاين أن كتلة الأجسام يُمكن أن تزيد في حال تحركت بسرعة قريبة من سرعة الضوء. وعند 86% من [[سرعة الضوء]] تتضاعف الكتلة. ولذلك فقد وُلد مصطلحان للتعبير عن الكتلة هما: [[الكتلة السكونية]]، وهي كتلة الأجسام عندما تكون ثابتة. و[[الكتلة الحركية]]، وهي كتلة الأجسام عندما تتحرك بما يقارب سرعة الضوء.</ref> تماما (كتلته السكونية ليست قليلة جدا بل هي لا شيء). لكن المشكلة هي أنه إذا كان الفوتون عديم الكتلة فلا يُمكن أن يتحرك بسرعة "c" في الفراغ، بل يجب أن تكون سرعته أقل وأن تعتمد على تردده. لكن في الواقع التعبير الشائع عن "c" بأنها سرعة تحرك الضوء هو خطأ، بل هي ثابت طبيعي يُمثل الحد الأقصى للسرعة التي يُمكن لأي جسم التحرك بها نظريا في [[الزمكان]]<ref>{{cite journal|authorالمؤلف= David Mermin|titleالعنوان=Relativity without light|journal=American Journal of Physics| dateالتاريخ= February 1984| volume= 52(2)|pagesالصفحات=119–124}}</ref>. وهكذا فهي ما زالت سرعة الأمواج في الزمكان (أمواج الجاذبية والجاذبية)، لكنها ليست سرعة الفوتونات.
 
== الاعتراضات الأولية ==
<div class="references-small">
By date of publication:
*{{Cite journal|lastالأخير=Clauser|firstالأول=J.F.|yearالسنة=1974|titleالعنوان=Experimental distinction between the quantum and classical field-theoretic predictions for the photoelectric effect|journal=[[Physical Review D]]|volume=9|pagesالصفحات=853–860|doi=10.1103/PhysRevD.9.853|bibcode=1974PhRvD...9..853C|issue=4}}
*{{Cite journal|lastالأخير=Kimble|firstالأول=H.J.|last2الأخير2=Dagenais|first2الأول2=M.|last3الأخير3=Mandel|first3الأول3=L.|yearالسنة=1977|titleالعنوان=Photon Anti-bunching in Resonance Fluorescence|journal=[[Physical Review Letters]]|volume=39|pagesالصفحات=691–695|doi=10.1103/PhysRevLett.39.691|bibcode=1977PhRvL..39..691K|issue=11}}
*{{مرجع كتاب|الأخير=Pais|الأول=A.|وصلة المؤلف=Abraham Pais|سنةالسنة=1982|العنوان=Subtle is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein|الناشر=Oxford University Press}}
*{{مرجع كتاب |الأخير=Feynman |الأول=Richard |وصلة المؤلف=Richard Feynman |سنةالسنة=1985 |الرقم المعياري=978-0-691-12575-6 |العنوان=[[QED: The Strange Theory of Light and Matter]] |الناشر=Princeton University Press}}
*{{Cite journal|lastالأخير=Grangier|firstالأول=P.|last2الأخير2=Roger|first2الأول2=G.|last3الأخير3=Aspect|first3الأول3=A.|yearالسنة=1986|titleالعنوان=Experimental Evidence for a Photon Anticorrelation Effect on a Beam Splitter: A New Light on Single-Photon Interferences|journal=[[EPL (journal)|Europhysics Letters]]|volume=1|pagesالصفحات=173–179|doi=10.1209/0295-5075/1/4/004|bibcode=1986EL......1..173G|issue=4}}
*{{Cite journal|lastالأخير=Lamb|firstالأول=W.E.|authorlinkوصلة المؤلف=Willis Lamb|yearالسنة=1995|titleالعنوان=Anti-photon|journal=[[Applied Physics B]]|volume=60|pagesالصفحات=77–84|doi=10.1007/BF01135846|bibcode=1995ApPhB..60...77L|issue=2–3}}
*Special supplemental issue of ''Optics and Photonics News'' (vol. 14, October 2003) [http://www.sheffield.ac.uk/polopoly_fs/1.14183!/file/photon.pdf article web link]
**{{cite journal|lastالأخير=Roychoudhuri|firstالأول=C.|last2الأخير2=Rajarshi|first2الأول2=R.|titleالعنوان=The nature of light: what is a photon?|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S1 (Supplement)|yearالسنة=2003}}
**{{cite journal|lastالأخير=Zajonc|firstالأول=A.|titleالعنوان=Light reconsidered|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S2–S5 (Supplement)}}
**{{cite journal|lastالأخير=Loudon|firstالأول=R.|titleالعنوان=What is a photon?|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S6–S11 (Supplement)}}
**{{cite journal|lastالأخير=Finkelstein|firstالأول=D.|titleالعنوان=What is a photon?|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S12–S17 (Supplement)}}
**{{cite journal|lastالأخير=Muthukrishnan|firstالأول=A.|last2الأخير2=Scully|first2الأول2=M.O.|last3الأخير3=Zubairy|first3الأول3=M.S.|titleالعنوان=The concept of the photon—revisited|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S18–S27 (Supplement)}}
**{{cite journal|lastالأخير=Mack|firstالأول=H.|last2الأخير2=Schleich|authorlink2وصلة المؤلف2=Wolfgang P. Schleich|first2الأول2=W.P.|titleالعنوان=A photon viewed from Wigner phase space|journal=[[Optics and Photonics News]]|volume=14|pagesالصفحات=S28–S35 (Supplement)}}
*{{citeمرجع webويب|lastالأخير=Glauber|firstالأول=R.|titleالعنوان=One Hundred Years of Light Quanta|workالعمل=2005 Physics Nobel Prize Lecture|urlالمسار=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2005/glauber-lecture.pdf|yearالسنة=2005}}
*{{Cite journal|lastالأخير=Hentschel|firstالأول=K.|yearالسنة=2007|titleالعنوان=Light quanta: The maturing of a concept by the stepwise accretion of meaning|urlالمسار=https://eldorado.tu-dortmund.de/handle/2003/24257|journal=Physics and Philosophy|volume=1|pagesالصفحات=1–20|issue=2}}
Education with single photons:
*{{Cite journal|lastالأخير=Thorn|firstالأول=J.J.|last2الأخير2=Neel|first2الأول2=M.S.|last3الأخير3=Donato|first3الأول3=V.W.|last4الأخير4=Bergreen|first4الأول4=G.S.|last5الأخير5=Davies|first5الأول5=R.E.|last6=Beck|yearالسنة=2004|titleالعنوان=Observing the quantum behavior of light in an undergraduate laboratory|urlالمسار=http://people.whitman.edu/~beckmk/QM/grangier/Thorn_ajp.pdf|journal=[[American Journal of Physics]]|volume=72|pagesالصفحات=1210–1219|doi=10.1119/1.1737397|first6=M.|bibcode=2004AmJPh..72.1210T|issue=9}}
*{{Cite journal|lastالأخير=Bronner|firstالأول=P.|last2الأخير2=et al.|yearالسنة=2009|titleالعنوان=Interactive screen experiments with single photons|urlالمسار=http://www.QuantumLab.de|journal=[[European Journal of Physics]]|volume=30|pagesالصفحات=345–353|doi=10.1088/0143-0807/30/2/014|first2الأول2=Andreas|last3الأخير3=Silberhorn|first3الأول3=Christine|last4الأخير4=Meyn|first4الأول4=Jan-Peter|bibcode=2009EJPh...30..345B|issue=2}}
</div>
 
1٬959٬737

تعديل