Если на Земле установить передатчик на частоте, скажем 10 МГц мощностью 1МВт, с излучателем типа диполь, то можно будет его сигнал принять и расшифровать в космосе на расстоянии 10^13 км.

Спрашиваю в связи с парадоксом Ферми

Смысл таков, что так как энергия выражается в виде квантов и не может бесконечно уменьшатся, то на таком расстояние произойдёт затухание сигнала в 0.

Сообщение отредактировал alifesoft - Aug 28 2013, 03:29

Открою страшную тайну. Количество фотонов в э/м волне не постоянно, а флуктуирует. Там первичнее волновая функция (читай E и H).
А парадокс Ферми высосан из пальца. Кто сказал что единственный способ передачи информации - э/м волна? Академия наук слава Богу на альфа центавре не функционирует.

однако фотоны могут 1. поглощаться и 2. пролетать мимо приемника

Преподавали нам в институте расчет космической линии связи, о корпускулярных эффектах не упоминалось. И поскольку все работает, и станции летают, и связь с ними есть, и даже на значительно более высоких частотах (на которых корпускулярные свойства должны быть выше), то, думаю, можно руководствоваться классической теорией, считая, что имеем дело с электромагнитной волной.

По моему так
Э.м. волна и фотон не одно и тоже. Фотон это ипмульс ЭМ волны, возникающий при переходе траляля
Его размеры сначала определяются неопределенностью Гейзенберга. Но это в начале в источнике
А дальше он распространяется также как ЭМ волна
Грубо говоря Размеры фотон расширяется

Но ведь фотон может вести себя как волны только в пределах своей длинны волны. В радиусе где-то полуволны он ведет себя как волна, а все что выше - уже частица. А 10Мгц - это всего 30 метров.

А как факт квантования отменят возможность приема?
Пусть есть камера, в центре которой возникает один фотон в секунду. объем камеры 10м3. Есть шанс что мы его примем, если установим много фотодетекторов (и мы его примем), хотя плотность энергии очень мала.

По парсеку и 1МВт (без учета затухания в среде)
Плотность мощности (без учета затухания в среде) ~1МВт/(4*пи*10^32) = 1E-27 Вт/м2
Плотность энергии 1E-27 / 3E8 = 0.3E-35 Дж/м3. Энергия фотона равна 6.6E-34*1E7 = 6.6E-27 Дж
Длина волны 30м. Пространственный период 30/(2пи) ~ 5м, объем 25м3. Энергии на волну 25*0.3E-36 ~ 7E-36 = очень мало фотонов.
Почему бы и не принять иногда один фотон? Вопрос как его отделите от мух (шума).
Знание о квантовании даст вам возможность учета (расчета) эффектов квант-антенна.

По ферми (без квантования) кажется был пример у Финка, с точки зрения скорости передачи данных (и приема в идеальном шуме).

проблемы начинаются там где пытаются квантовые эффекты втиснуть в классическое понимание процессов. Другой известный пример - EPR парадокс.

В любом случае, грубо говоря, квантовая теория не дает ответа сколько и где чего находится, она лишь дает вероятности... или более точно амплитуды вероятностей. То есть если у вас меньше одного кванта, то в значит вероятность принять этот квант в единицу времени меньше 1. Другой пример, если у вас есть охлажденный оссцилятор в котором по распределению Бозе-Эйнштена должно быть скажем 0.113 кванта, то это значит то вероятность измерить оцилятор в возбужденном состоянии 0.113, а в невозбужденном 0.997. И так получится что ваш осцилятор, лишь 11.3% времени возбужден...

Если цивилизация передает некую информацию с целью найти
другую цивилизацию, то какую битовую скорость передачи
следует ожидать?

Если все так сложно, то как интересно удается до сих пор принимать сигнал от спутника Вояджер-1(2), запущенного еще в 70x годах, и который уже вылетел за пределы солнечной системы. Какая там тогда мощность передатчика?

Смотреть Финка, там доходчиво (сигналы, помехи, ошибки).

По состоянию на 7 марта 2011 года, космический аппарат «Вояджер-1» находился на расстоянии 0,000564 пк

Про квантование самое хорошее у Феймана, ну и его стрелки(диаграммы). Если кратко - надо смириться и принять правила, нет ответа почему так.

А он уже на парсек удалился?

Усреднять, усреднять и еще раз усреднять... То как одно и менее фотонные эксперименты и делаются...

Признаться... Мы делали измерения на менее одного кванта в электромагнитных моде... и ничего....

А Фейман известен своими шуткам и приковали над окружающими... Он специально это придумывал чтобы ставить окружающих в тупик... Хотя сам все понимал... Он не воспринимать это серьезно

Бред, мы прекрасно принимаем сигналы от природных источников Э/М излучения и они одинаковые на разных расстояниях до объекта (отличающихся на порядки), и зависят только от типа объекта. Причем принимаем вплоть до жесткого гамма диапазона. Парадокс Ферми ограничивает спектр возможных частот, которые в принципе могут свободно распространяться по нашей вселенной.
Предел возможной чувствительности приемной аппаратуры наступает значительно раньше, чем эффект от дробления сигнала на отдельные кванты. А если еще учесть уровень фонового шума вселенной (чья шумовая температура больше 0 градусов Кельвина), то он накладывает еще более ранние ограничения по уровню сигнала.

Сообщение отредактировал Corner - Aug 29 2013, 15:32

Принимаем, только там мощность передатчика бывает до 10^25 Ватт, особенно от гамма-джетов черных дыр.

PS
По поводу одинаковых сигналов на разном расстоянии не понял. Вы имеете в виду информационную модуляцию или же уровень сигнала?