6.1 Fotoelektrisk effekt og Compton-spredning

Hjem ／ Kapittel 6: Kvantedomenet

I Energifilamentteorien (EFT) er lys et bølgepakke-fenomen: en tensorforstyrrelse som brer seg gjennom et «energi-hav». En slik forstyrrelse blir først en stabil pakke når den passerer en lokal tensorterskel; på samme måte kan en mottaker bare ta opp energi når dens egen struktur passerer en absorpsjonsterskel. Den observerte «partikkelaktigheten» betyr derfor ikke at lys er en strøm av kuler; den oppstår fordi utslipp og opptak skjer i udelte porsjoner bestemt av terskler, mens ferden mellom kilde og mottaker følger bølgeregler—utbredelse, fase og interferens. Kort sagt: bølgen bestemmer ruten, tersklene bestemmer porsjonen.

I. Én mekanisme: tre terskler, tre diskrete trinn

En full «komme–gå»-hendelse for lys kan deles i tre segmenter. Sammen forklarer de hvorfor energi byttes porsjonsvis.

• Terskel i kilden: terskel for pakke­dannelse
  I kilden bygger tensor og fase seg opp og utvikles. Når frisetterskelen nås, slippes lagret energi ut som et koherent omslag—én full pakke. Under terskelen finnes ingen «drypp-lekkasje»; ved terskelen blir utslippet helt. Dermed blir utslipp porsjonert.
• Terskel langs ruten: terskel for utbredelse
  Energi-havet «gir ikke fri passasje» til enhver forstyrrelse. Bare forstyrrelser med tilstrekkelig koherens, innenfor et transparensvindu i frekvens, og som matcher en kanal med lav impedans, kan gå langt som stabile pakker. Resten varmes opp, spres eller drukner i bakgrunnsstøy nær kilden.
• Terskel hos mottakeren: lukketerskel
  En detektor eller bundet elektron må passere en materialport for at opptak/utslipp skal regnes som fullført. Porten er udelt: enten skjer ingenting, eller den lukker på én hel porsjon. Derfor skjer deteksjon og energibytte «én porsjon om gangen».

I én setning: pakke­dannelses­terskelen gjør utslipp diskret, utbredelses­terskelen filtrerer hva som når langt, og lukke­terskelen gjør opptak diskret. Denne terskelkjeden forener bølgereisen med «porsjonsvis bokføring» i ett fysisk bilde.

II. To klassiske eksperimenter sett gjennom terskelkjeden

1. Fotoelektrisk effekt: fargeterskel, ingen ventetid, intensitet endrer «antallet»
   Historisk glimt: I 1887 merket Hertz at ultrafiolett lys fremmer gnister. I 1902 rapporterte Lenard tre lover: en fargeterskel (frekvens) finnes; elektroner opptrer øyeblikkelig; intensitet endrer antallet elektroner, ikke energien per elektron. I 1905 forklarte Einstein dette med diskrete energiporsjoner; i 1914–1916 bekreftet Millikan sammenhengene med høy presisjon.

Tolkning i Energifilamentteorien:

• Hvorfor «én og én»: Diskretisering oppstår i begge ender: kilden slipper hele pakker ved formedlings­terskelen, mottakeren lukker på en hel porsjon ved materialporten. Ruten er bølgestyrt; i transaksjonsøyeblikket telles porsjoner.
• Intensitet endrer «rate», ikke «størrelse per porsjon»: Intensitet bestemmer hvor mange pakker per tidsenhet som slippes ut, så strømmen følger intensiteten; energien per porsjon er bundet til fargen, ikke intensiteten.
• Ingen observerbar ventetid: Det er ikke en langsom oppbygning; når en kvalifisert pakke ankommer, lukkes transaksjonen straks.
• Farge har terskel: Et bundet elektron må passere materialporten for å slippe fri. «Slagkraften» i én pakke styres av kildens takt—fargen. Er fargen for rød, er én porsjon ikke «hard» nok; mer intensitet hjelper ikke.

2. Compton-spredning: én porsjon, ett elektron, én hendelse
   Historisk glimt: I 1923 spredte Compton monokromatisk røntgenlys på nesten frie elektroner og fant at større spredningsvinkel gir «rødere» (lavere frekvens) spredt lys. Han tolket det som en én-til-én-transaksjon med et elektron, og mottok Nobelprisen i 1927.

Tolkning i Energifilamentteorien:

• Bølger former fortsatt utfallet: Før og etter hendelsen følger omslag og fase bølgereglene; diskretiseringen viser seg kun i transaksjonsøyeblikket.
• Diskrete spredningshendelser: Mottakerporten krever at hver lukking gjelder én hel porsjon—ingen splitting av én porsjon på flere elektroner.
• Transaksjon av én porsjon: En tensor-bølgepakke «låser» til en elektronisk delstruktur som kan åpne porten og lukker én-til-én, mens energi og impuls avstås; det spredte lyset rødskiftes, og ved større vinkler avstås mer energi.

III. Følger av terskelkjeden: ikke alle forstyrrelser når langt

Mange «signaler» dør i kilden eller blir i nærfeltet på grunn av utbredelses­terskelen:

• Utilstrekkelig koherens: Omslaget faller fra hverandre ved fødsel, og blir ikke en varig pakke.
• Feil vindu: Frekvensen ligger i miljøets sterkt absorberende bånd og slukkes på kort hold.
• Kanal-mismatch: Ingen passende lav-impedans-kanal eller feil orientering, slik at energi raskt taper seg.

Signaler som går langt, må samtidig oppfylle tre krav: god pakke­dannelse, riktig transparensvindu og kanaltilpasning.

IV. Forholdet til etablerte teorier

• I samsvar med kvantemekanikk: Påstanden «energien i hver diskrete porsjon skalerer med frekvens» står fast. Energifilamentteorien forankrer opphavet til diskretisering i formedlings­terskelen (kilde) og lukke­terskelen (mottaker), uten å innføre nye entiteter.
• Forenlig med kvanteelektrodynamikk: Beregningspraksisen der lys behandles som feltkvanta forblir uendret anvendelig. Energifilamentteorien tilfører et konkret substratperspektiv: havet begrenser utbredelse og fase, mens filamenter og materiale leverer terskler og lukkinger.
• Konsistent med klassisk bølgeteori: Interferens og diffraksjon er bølgefenomener. Energifilamentteorien fremhever: bølgen former banen; tersklene kvantiserer transaksjonen—begge sider er sanne samtidig.

V. Hovedpunkter

• Lys oppfører seg som bølgepakker som brer seg og interfererer etter bølgereglene i energi-havet.
• Diskretisering («én og én») springer ut av terskler: pakke­dannelse i kilden og lukking hos mottakeren gjør utslipp og opptak porsjonsvise.
• Fotoelektrisk effekt viser en hard terskel hos mottaker: fargen avgjør om en porsjon passerer porten; intensiteten endrer bare porsjonsraten, ikke energien per porsjon.
• Compton-spredning viser geometri én porsjon–ett elektron: større vinkel → mer energi avstås → sterkere rødskift.
• Ikke hver forstyrrelse blir «lys på lang avstand»: bare pakker som er godt dannet, i riktig vindu og tilpasset kanalen, når langt; resten slukkes nær kilden.