6.6 EM-straling

Fotonen en elektromagnetische straling
Warmtestraling is een veelvoorkomende vorm van elektromagnetische straling. Het is straling die een object uitzendt ten gevolge van het temperatuurverschil tussen object en omgeving. Warmte is eenvoudig verstrengelde informatie binnen een systeem die wil ontsnappen, gewoon omdat dat de meest waarschijnlijke richting is om te veranderen. Eenvoudig verstrengelde warmte-informatie gaat gemakkelijker interacties aan met eenvoudige structuren en beweegt dus weg van complexere structuren. Zie ook paragraaf 6.21 over warmte-informatie en supergeleiding.

EM-straling, EM-golf -> een stroom van fotonen in samenhang/superpositie
Wanneer een enkel foton uitgezonden/gecreëerd wordt door bijvoorbeeld de terugval van een elektron naar een lagere baan binnen een atoom, kan dat nieuwe foton zijn informatie vrij naar alle richtingen verdelen, behalve in de richting van de bron waarmee het verstrengeld is. Dus zolang er geen verstorende invloeden vanuit de omgeving zijn zal het zich verspreiden in alle denkbare richtingen, totdat een collaps volgt en alle informatie van het foton overgedragen wordt.
Bij een aaneengesloten stroom van fotonen is er wél invloed vanuit de omgeving, namelijk de fotonen die vóór en achter een specifiek foton zitten. Deze maken het veel waarschijnlijker dat de verdeling van informatie in dezelfde richting plaatsvindt. Met andere woorden: ze bewegen in dezelfde richting, omdat de waarschijnlijkheid ervoor zorgt dat de vrijvallende plekken worden opgevuld. Een stroom van fotonen hangt onderling samen en gedraagt zich als een golf. Volgen de fotonen elkaar snel op, dan heb je EM-straling met een hoge frequentie. Bij deze snel opeenvolgende fotonen is de waarschijnlijkheid dat alles in dezelfde lineaire richting beweegt groter dan in het geval van grotere afstand tussen fotonen. Een hoge waarschijnlijkheid betekent een hoge energie. Zie ook paragraaf 6.15 over ‘energie’.

Fotonen in serie met elkaar, maar ook fotonen parallel aan elkaar, vormen een samenhangend kwantumsysteem. Ze vormen een golf. Ze zijn in superpositie met elkaar. EM-straling is een bundel kansverdelingen.

Energie van EM-straling
Elektromagnetische straling wordt in verschillende frequenties uitgezonden door een bron. Een hoge frequentie correspondeert met een hoge energie. In termen van relatiefysica is energie de hoeveelheid waarschijnlijke veranderingen die in het systeem (in dit geval de EM-straling) zit. Het kwantumsysteem van EM-straling is een kansverdeling met een kansdichtheid, de spreiding van de kansen. EM-straling met een hoge energiedichtheid heeft een hoge (= compacte) kansdichtheid.