Gözümüzə düşən fotonlardan daha çoxu var. Burada fotonlar haqqında məlumatlandırıcı səkkiz fakt oxuyacaqsınız.

1.Fotonlar havada və suda səs dalğasınının yaratdığı sonik partlamalar kimi şok dalğası yarada bilirlər.

Heç bir şey vakuumda işıq sürətindən daha sürətlə hərəkət edə bilməz. Amma işıq havada, suda, şüşədə və digər materiallarda bu materialların atomları ilə qarşılıqlı təsirdə olub qəribə nəticələr doğuraraq yavaşıyır.

Kosmosdan gələn yüksək enerjili qamma şüaları işığın havadakı sürətindən daha sürətli bir şəkildə Yerin atmosferini bombardman edir. Bu fotonlar havada şok dalğaları yaradır, lakin səs dalğasının yaratdığı şok dalğasından fərqli olaraq nəticə daha çox foton meydana gətirmək olur. Arizonada yerləşən VERITAS kimi observatoriyalar Çerenkov radiasiyası adlanan, bu ikinci nəsil fotonları müşahidə edir. Həmçinin nüvə reaktorları da nüvə yanacağı ilə əhatə olunmuş havada Çerenkov radiasiyasını yaradır.

2. İşığın bəzi növlərini gözümüzlə görə bilirik.

Rənglər bizim beynimizin işıq dalğalarını dəyərləndirmə formasıdır. Müəyyən bir işıq növü öz dalğa strukturunu qoruyub təkrar etdiyi qədər yol gedir. Amma gördüyümüz rənglər – görünən və ya optik işıq sadəcə bütün elektromaqnit spektrin kiçik bir hissəsidir.

Qırmızı bizim gördüyümüz ən uzun dalğalı işıqdır, dalğa uzunluğu artıqca mikrodalğalar və radiodalğaları alırıq. Bənövşəyi, ultrabənövşəyi,rentgen və qamma şüalarının dalğa uzunluğu ən kiçikdir. Dalğa uzunluğu həm də enerji miqdarını müəyyən edir: Radiodalğalar ən az enerji miqdarına, qamma şüaları isə ən yüksək enerji miqdarın sahibdir və bu da önları canlılar üçün ölümcül təhlükəli edir.

3.Alimlər tək bir foton üzərində ölçmələr apara bilir.

İşıq elektromaqnit sahənin xüsusi enerji miqdarını daşıyan “paketlər” olan və foton adlanan zərrəcikdən ibarətdir. Yetərincə həssas təcrübələrlə fotonları saya və hər biri üzərində ölçmələr apara bilərsiniz. Araşdırmaçılar hətta işığı müvəqqəti olaraq dondurublar.

Amma fotonları bilyard topları kimi düşünməyin. Onlar həmçinin dalğadır: bir-birləri ilə interferensiya edərək işıq və qaranlıqdan ibarət naxışlar yaradırlar. Foton modeli kvant fizikasının ilk zəfəri idi, sonra aparılmış araşdırmalar göstərdi ki, elektron və digər maddə zərrəcikləri də dalğa xüsusiyyətinə malikdir.

4.Zərrəcik sürətləndiricilərindəki fotonlar kimya və biologiyada istifadə edilir.

Görünən işıq dalğasının uzunluğu atom və molekulların ölşüsündən çox böyükdür, yəni biz təbii şəkildə – gözümüzlə maddənin tərkib hissəsini görə bilmərik. Amma rentgen və ultrabənövşəyi şüaların qısa dalğaları vasitəsi ilə biz bir sıra kiçik strukturları görmə imkanına sahibik. Belə yüksək enerjili – qısa dalğa uzunluqlu işıq növləri ilə biz atom dünyasına nəzər sala bilirik.

Zərrəcik sürətləndiricilər maqnit sahəsi vasitəsilə elektronları sürətləndirərək xüsusi dalğa uzunluqlu fotonlar yaradır: bu “sinxrotron radiasiya” adlanır. Araşdırmaçılar viruslar, bakteriyalar və molekulların daxili quruluşunu öyrənmək üçün zərrəcik sürətləndiricilərində rentgen və ultrabənövşəyi şüalar yaradırlar.

5.İşıq təbiətin dörd fundamental qüvvəsinn birinin təzahürüdür.

Fotonlar 4 fundamental qüvvələrdən biri olan elektromaqetik qüvvəni daşıyır (elektromaqnit sahəsinin daşıyıcılarıdırlar). Bir elektron kosmosda hərəkət etdikdə digər yüklü hissəciklər ona qarşı olan cazibə və ya itələməyə görə onu hiss edirlər. Effekt işıq sürətindən kənara çıxa bilmədiyi üçün isə digər hissəciklər elektronun hal-hazırdakı məkanına yox, bir az öncəki məkanına reaksiya verirlər. Kvant fizikası bunu kosmosa bir qaynayan virtual zərrəciklər supu tərifini verməklə izah edir. Elektoronlar işıq sürəti ilə səyahət edən və digər hissəciklərlə toqquşub enerji və moment mübadiləsi edən virtual fotonları hərəkətə gətirirlər.

6.Fotonlar asanlıqla yaradılır və məhv edilir.

Maddədən fərqli olaraq hər şey fotonları yarada və məhv edə bilir. Əgər bu yazını oxuyursunuzsa, ekran sizin gözünüzə səyahət edən və orada absorbsiyaya uğrayıb məhv olan fotonlar yaradır.

Hərəkət edən elektronlar fotonların yaradılmasından və məhv edilməsindən məsuldurlar, bu halda çox sayda işıq yaradılır və udulur. Güclü maqnit sahəsində hərəkət edən elektron öz təcili sayəsində foton yaradır. Oxşar şəkildə, foton atomla toqquşanda məhv olur və bütün enerjisini yeni səviyyəyə keçəcək elektrona verir. Elektron öz səviyyəsinə geri qayıtdıqda artıq enerjisi ilə foton yaradır və buraxır.

7.Maddə və antimaddə bir-birini məhv edəndə foton yaranır.

Elektron və onun antizərrəciyi olan pozitron eyni kütləyə, lakin yükləri kimi əks kvant xassələrinə malikdirlər. Onlar qarşılaşdıqda bir-birini məhv edir və kütlələri qamma şüalarıının fotonlarına çevrilir (E=mc2).

8.Zərrəcik yaratmaq üçün foton yığa bilərsiniz.

Fotonların da öz antifotonları var. Amma işin əyləncəli tərəfi budur ki, fizika qanunları fotonları zamanda simmetrik olaraq idarə edir. Yəni əgər biz elekton və pazitron cütü ilə iki qamma şüası fotonu əldə edə biliriksə, doğru enerjili iki fotonla da elektron və pazitron yaradacaq şəkildə prosesi tərsinə çevirə bilərik.

Təcrübədə isə bunu etmək çətindir. Müvəffəqiyyətli təcrübələr isə işıqdan başqa zərrəcikləri ehtiva edir. Amma LHC daxilində proton toqquşmaları nəticəsində yaranan fotonlar olduğuna görə bu fotonların bəziləri bir-biri ilə toqquşa bilər.

Bəzi fiziklər fotonlarla dolu “boşluğa” fotonla atəş edərək yaranacaq zərrəcikləri öyrənmək üçün foton-foton toqquşdurucuları inşa etmək barədə düşünürlər.