¿Qué significa exactamente una declaración como "hay alrededor de 400 fotones por cm cúbico en cierta región"? ¿Debería imaginarme mentalmente esto como 400 fotones discretos encerrados en ese volumen, cada uno moviéndose a la velocidad de la luz en ese medio (independientemente unos de otros)? Además, por un fotón no debería significar algo como una partícula (localizada en un punto), sino un campo eléctrico y magnético cambiante en fase que se extiende exactamente sobre una longitud de onda completa. Si pudiera tomar una instantánea de los campos cambiantes, estos serían como variaciones sinusoidales en el espacio y si supiera la velocidad, sabría que después de un segundo, toda la variación del campo se desplazará exactamente a una distancia "c" de la anterior. se borran la ubicación de la onda (a lo largo del vector de onda) y los efectos de la variación de campo en la ubicación anterior.
Además, ¿existe alguna restricción en la cantidad de fotones en dicha imagen (si es que es correcta)? ¿O hay alguna condición para que debamos considerar múltiples fotones (para que obtengamos una onda continua) en lugar de un solo fotón?
No da una referencia para la cotización, pero supongo que significa que la energía por cm cúbico es , dónde es la longitud de onda de la luz. Como la energía de un fotón es esto podría interpretarse como 400 fotones en tu centímetro cúbico.
La luz no es ni un fotón ni una onda; sin embargo, cuando describe cómo interactúa la luz, puede ser conveniente elegir una de estas dos descripciones como una aproximación. Por ejemplo, si su cm cúbico tuviera paredes hechas de metal, la luz expulsaría 400 fotoelectrones y una descripción de fotones es una buena manera de describir esto. Por otro lado, si el centímetro cúbico tuviera paredes hechas de una rejilla de difracción, describirías la luz del interior como una onda. En tu ejemplo, probablemente consideraría la luz como una onda.
En principio se puede elevar la energía, y por tanto los múltiplos de en su cm cúbico a cualquier valor que desee. A energías muy altas, puede obtener interacciones no lineales y, a densidades ridículamente altas, formaría un agujero negro, sin embargo, es poco probable que estas sean restricciones prácticas.
tortuga