Czy można określić wiek fotonu?

Pytanie

Pyta Marcin

Czy istnieje sposób na określenie wieku fotonu (tzn. czasu który upłynął od jego kreacji)?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Jeśli rejestrujemy pojedynczy foton i nie wiemy nic o źródle, z którego pochodzi, to nie wiemy również kiedy został wyemitowany. Możemy zmierzyć jego energię, pęd, polaryzację, i praktycznie nic poza tym.

Jeśli jednak rejestrujemy wiele fotonów z tego samego źródła, to zależność ich ilości od energii może dać nam informację o tym, ile czasu minęło od emisji. Na przykład, jeśli teleskop zarejestruje fotony o widmie energii odpowiadającym emisji z rozgrzanego wodoru, ale o kilkakrotnie większych długościach fali, to na podstawie zwiększenia długości fali i wiedzy o rozszerzaniu się Wszechświata możemy obliczać z jak odległej galaktyki zostały one wyemitowane i kiedy to nastąpiło.