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14. Elf Ebenen einer Antwort auf die Frage nach dem Licht

Verschiedene Fragen verlangen verschiedene Lichtbeschreibungen. Diese hängen über ihre gültigen Grenzfälle zusammen.

  1. Wahrnehmung: Quelle, Materie und Auge bilden zusammen das Sehen.
  2. Strahlen: Abbildung und Brechung bei großen geometrischen Skalen.
  3. Wellen: Interferenz und Beugung.
  4. Elektromagnetisches Feld: Transversale Maxwell-Wellen.
  5. Kein mechanischer Äther: Lorentz-invariante Vakuumlichtgeschwindigkeit.
  6. Energiequanten: E=hν bei Energieaustausch eines bestimmten Modus.
  7. Impuls: p=E/c, Strahlungsdruck und Compton-Streuung.
  8. Eichquant: Masselose Anregung des elektromagnetischen Feldes.
  9. QED: Quantenfeldtheorie von geladenen Feldern und Licht.
  10. Klassischer Grenzfall: Geeignete kohärente Zustände erzeugen klassische Feldbeschreibungen.
  11. Kausalstruktur: Lokale Vakuumlichtbahnen sind Nullbahnen.

Modellwahl: Für ein Linsenbild beginnen wir mit Strahlen, für den Doppelspalt mit Amplituden, für einzelne Detektionsereignisse mit Quantentheorie. Keine dieser Beschreibungen schafft ein Photon-Ruhesystem oder eine universelle Mindestenergie.

Quellen und weiterführende Literatur #

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