Blir fotonen svagare ju längre den färdas?

Ja så är det förstås den går ju i ljushastigheten Men annars, tror du att en foton fortsätter i all tid om den inte stöter på något?

Ja, en foton fortsätter framåt så länge den inte stöter på något, eftersom inget annat är tillåtet. Att du frågar verkar visa att du kanske inte riktigt förstår, så jag kan kortfattat försöka förklara: Om vi har en foton, så finns det inget referenssystem där den inte har rörelsemängd (eftersom det inte finns något system som färdas med fotonen). Om den skulle sönderfalla till två andra partiklar av något slag, så kan vi plötsligt hitta ett referenssystem där den totala rörelsemängden hos dessa två partiklar är noll (vilosystemet), och om vi då iakttog processen i detta system från början skulle vi se en inkommande foton med rörelsemängd som sen sönderföll till ett system med två partiklar totalt noll rörelsemängd. Så rörelsemängden är inte bevarad, och processen är alltså förbjuden. Alltså kan inte en foton som inte växelverkar med något sönderfalla och kommer alltså fortsätta i all oändlighet.

Fotonen rödförskjuts av universums expansion, i övrigt är det bara att antalet fotoner sprids ut över större yta, eller att de träffar något på vägen, som kan få ljuset att bli svagare.

Jag tänkte att den kunde kvanta till det på något sätt. Riktigt hur vet jag inte.

Men vad är det som hindrar den från att bli till flera fotoner spontant av sig själv då? Om det är ytterst sällsynt borde det vara svårt att upptäcka eller kanske någon har hittat på ett fiffigt sätt att kolla om det kan hända.

Att något bara fortsätter i all oändlighet känns fel, men det är bara en intuitiv känsla jag har.

Det finns fler egenskaper än rörelsemängd om bevaras. Fotonen har något om kallas för spinn, och om fotonen kunde sönderfalla i flera fotoner så skulle inte spinnet bevaras (lite förenklat uttryckt). Om man nu tror på bevarandelagarna

Lite OT, men det finns ju andra partiklar som, vad man vet, inte sönderfaller. Detta fast de är i ständig växelverkan med andra pariklar. Jag tänker på protonen.

Inte om den sönderfaller i två fotoner, men om den sönderfaller i tre fotoner borde väl spinnet kunna bevaras?

Jag antar att heliciteten hos en av de tre fotonerna i sådana fall måste ha motsatt riktning (dvs +1-> +1, +1, -1)? Någon expert på området får svara.

Jup, det stämmer nog om jag kommer ihåg min representationsteori korrekt (1x1x1=0+0+1+2 eller något sådant). Och jag vet att i QED så har vi icke-försvinnande 4-foton interaktioner. Samtidigt, fotoner kan omöjligt sönderfalla, det känns helt fel. Kanske försvinner 4-foton termen när vi har en ingående foton?

För att bevara rörelsemängden hade väl alla fotoner behövt ha samma riktning efter sönderfallet i så fall?

Visst kommer jag väl ihåg rätt (jag orkar inte räkna på det) när jag säger att gammafotoner med tillräckligt hög energi växelverkar med bakgrundsstrålningen och bildar elektron-positronpar?

Jo, det har du rätt i.

Hmm, det verkar rimligt men jag vet inte.

i luften blir den svagare och svagare, eftersom den krockar med molekyler och andra hinder.
i rent vakuum, typ rymden, så färdas den tills den stöter på ett hinder och överför sin energi.

en laser är inte bara en foton, utan extremt många. när ljus sprider sig så pratar vi inte om 1 foton, utan stora mängder av fotoner som sprider sig åt olika håll.