Odwiedzamy foton

Wpadł mi ostatnio w ręce artykuł Peetera Saari z Uniwersytetu w Tartu, Estonia. Artykuł można znaleźć w wolno dostępnej książce "Quantum Optics and Laser Experiments", Ed. Sergiy Lyagushyn. Tytuł artykułu "Photon Localization Revisited", Rozdz. 3 wspomnianej książki. We wstępie czytamy jaki jest cel tej pracy:

"The purpose of the chapter is to give an overview and an analysis of the most striking contradictions in the notions of photon localization presented in textbooks and in abovementioned new studies."

"Celem tego rozdziału jest przegląd i analiza najbardziej uderzających sprzeczności w kwestii lokalizacji fotonów, sprzeczności które można znaleźć w podręcznikach i we wspomnianych powyżej nowszych pracach."

Sam się zainteresowałem problemem lokalizacji fotonów już bardzo dawno temu, a dziś do tego problemu powróciłem i ze zdumienim widzę, że problem nadal męczy ekspertów. Rzecz jest jakaś nie do końca jasna. A powinna być jasna, bowiem czy jest coś ważniejszego w naszym życiu i w naszym pojmowaniu świata niż światło? Miłość? Humanista może zapytać? Ale miłość bez światła byłaby mroczna. Więc jednak to światło jest najważniejsze.

Peeter Seeger, autor wspomnianego artykułu przeglądowego obficie cytuje prace naszych rodaków z Warszawy, prof. Iwo i Zofii Białynickich-Birula. Zainteresowały mnie te prace, zajrzałem więc na początek do pracy państwa Białynickich p.t. "Berry's phase in the relativistic theory of spinning particles". O fazie Berry kiedyś pracę pisałem, foton jest niewąpliwie cząstką relatywistyczną ze spinem (o ile w ogóle jest cząstką) , zaś rozdział III tej pracy dotyczy cząstek bezmasowych: neutrino Weyla i foton. Do tej pracy dołączony jest Appendix, a tam na samym końcu są dwie zespolone macierze W_1/2 i W₁. Autorzy piszą

"Dla spinu 1/2 i spinu 1 wybraliśmy następujące macierze "

Razem z Kleopatrą, która światłem jest także zainteresowana, zaczęliśmy się zastanawiać nad tym skąd się te macierze wzięły? Ta pierwsza dla neutrina Weyla, ta druga dla fotonu. I wreszcie odkryliśmy. Odkryliśmy także, że druga kolumna macierzy W₁ jest błędna. A jako, że są to sprawy dające się wyjaśnić nawet licealistom, napiszę o tym dokładniej w następnej notce.