Fotonfält

Fotonfält är ett begrepp inom kvantelektrodynamik (QED) som beskriver den fundamentala kvantfältet som är associerat med fotoner, ljusets kvanta. Precis som andra kvantfält är fotonfältet inte en fysisk region i rymden, utan snarare en abstrakt matematisk konstruktion som existerar överallt. Dess kvanta, fotonerna, är de partiklar som förmedlar den elektromagnetiska kraften. Det innebär att interaktioner mellan laddade partiklar, som elektroner, sker genom utbyte av fotoner.

Ett fotonfält kan uppfattas som en samling av alla möjliga fotoner. När ett fotonfält exciteras på ett visst sätt, observerar vi detta som närvaron av en eller flera fotoner. Dessa excitationer kan vara allt från en enda foton som lämnar en glödlampa till de komplexa elektromagnetiska fälten som utgör radiovågor eller synligt ljus. Fotonfältets beteende regleras av kvantmekanikens lagar, vilket ger upphov till fenomen som superposition och sammanflätning. Förståelsen av fotonfältet är central för vår förståelse av ljus och dess interaktion med materia.