Divulgación Es posible que dos fotones tengan la misma frequencia exacta?

[yorik]

Me pregunto que siendo como es el mundo analogico se puede asegurar que no hay dos rayos de luz con la misma frequencia y fase ?

creo recordar que los lasers lo que hacen es sincronizar todos los rayos de un haz... consigue realmente igualarlos a todos o hay pequeñas diferencias ? hay una discontinuidad plenamente marcada en la progresion de haces de luz que va de la luz roja a la luz roja sincronizada del laser?

si realmente la frequencia de un foton es unica, cada uno de ellos seria discernible de los demas y por lo que he leido, en mecanica cuantica hay problemas para discernir particulas ( http://plato.stanford.edu/entries/id...indiscernible/ )

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Re: Es posible que dos fotones tengan la misma frequencia exacta?

Si tuvieramos un átomo aislado, si nada más en el universo, entonces los fotones emitidos por las transiciones entre dos estados fijos tendrían exactamente la misma frecuencia.

Ahora bien, no existe un átomo aislado y sólo en el universo. Las interacciones, por pequeñas que sean, provocan pequeñas distorsiones en los niveles energéticos, y por ende en la frecuencia de la luz emitida.

Por lo tanto, si nos tomamos en serio el significado de "la misma frecuencia exacta", es decir, que coincidan en infinitos decimales, no podemos decir que sea imposible, pero sí que la probabilidad es extremadamente pequeña. Probablemente tan pequeña como una cantidad (del orden del número de Avogadro) de partículas de un gas acaben todas ellas en la misma esquina de la habitación.

Sin embargo, ya que estamos en el foro de filosofía de la ciencia, ¿de verdad es necesario definir "la misma frecuencia" de esta forma tan sumamente estricta? Mi respuesta es que probablemente no. No existe ningún experimento hasta la fecha que haya podido superar al rededor de 20 cifras decimales de precisión (y eso ya es muchísimo, una barbaridad). Además, lo más seguro es que nuestras teorías (incluso las más potentes experimentalmente) sólo sean aproximaciones a una hipotética teoría subsiguiente, que a su vez será ampliada, completada y superada por otra nueva, y así sucesivamente... como ha ido pasando hasta ahora.

Por otra parte, ¿tiene sentido distinguir la frecuencia de dos fotones que se diferencian únicamente en el decimal 150? ¿Existe alguna situación física que los distinga? Mi respuesta, de nuevo, es que probablemente no. Por ejemplo, para que el fotón sea absorbido por ese mismo átomo aislado en el universo es necesario que exista una transición permitida con exactamente esa energía. Pero, de nuevo, la interacción con el entorno hará que los niveles energéticos se desdoblen, tengan cierta anchura. Es decir, hab´ra un pequeño intervalo de energías que será posible absorber.

De hecho, si esto no fuera así, probablemente jamás existiría ningún proceso de absorción. Si los fotones emitidos están irremediablemente modificados por el desdoblamiento de niveles, entonces la absorción también debe estarlo para ser posible.

Por lo tanto, incluso la naturaleza en el proceso más sencillo trabaja con márgenes de error. ¿Tiene sentido que nosotros nos exijamos la exactitud absoluta?