¿Por qué el gráfico de CMB/radiación de cuerpo negro es asintótico?

Hablando de este gráfico de radiación de cuerpo negro, veo que el gráfico va a 0 asintóticamente:

A medida que la temperatura disminuye, el pico de la curva de radiación del cuerpo negro se mueve hacia intensidades más bajas y longitudes de onda más largas. El gráfico de radiación de cuerpo negro también se compara con el modelo clásico de Rayleigh y Jeans.

A medida que avanzamos hacia frecuencias cada vez más altas, la energía de un solo fotón se vuelve cada vez más alta. ¿No existiría un punto en el que la energía de un solo fotón sea demasiado grande y, por lo tanto, no habría radiación en esa frecuencia?

Actualmente estoy leyendo "El universo inflacionario" de Alan Guth, quien presenta este gráfico de cuerpo negro y, posteriormente, la motivación de los fotones por medio de una analogía de visitar un banco para abrir una cuenta pero descubrir que el depósito mínimo es mayor que el que tiene, por lo que debe irse. sin hacer nada Pensé que entendía que esta analogía significaba que a frecuencias arbitrariamente altas, el costo de energía para emitir un fotón en esa frecuencia excede la energía térmica del cuerpo.

Respuestas (1)

La radiación de cuerpo negro es una descripción estadística, es decir, asume que hay suficientes fotones que se distribuyen de acuerdo con la ley de Boltzmann. A energías lo suficientemente altas como para que un solo fotón iguale la energía total del sistema, esta suposición se rompe y la descripción del cuerpo negro ya no se aplica.

Pero en el momento en que la energía sea tan alta, la intensidad predicha a partir de la descripción del cuerpo negro será tan baja que será indistinguible de cero, por lo que esta no es una limitación seria.

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