Un fotone è la più piccola quantità o quantum di radiazione elettromagnetica ed è l’unità fondamentale della luce. Secondo il modello standard della fisica delle particelle, il fotone non ha forma, è una “particella puntiforme”, cioè interagisce come se si trovasse interamente in un singolo punto dello spazio e non si allarga per riempire un volume tridimensionale.
In questo studio viene proposta una nuova teoria, in cui il fotone dimostra di avere una struttura e una forma, basata sul campo quantistico superfluido perturbato (vuoto) all’epoca in cui il fotone si trovava durante i primi secondi del Big Bang. I fotoni sono la manifestazione non lineare dell’instabilità di Kelvin-Helmholtz che induce la formazione di vortici ellittici, noti come vortici di Kida, che si convertono in una struttura sferoidale tridimensionale che rimane invariata nel tempo e ruota con velocità angolare uniforme sottoposta alla forza di Coriolis. Utilizzando le leggi dell’idrodinamica e applicandole a un vuoto superfluido, vengono descritte le proprietà fondamentali del fotone.
Inoltre, questo studio fornisce modelli matematici per calcolare l’energia cinetica, il raggio, il volume, la carica e la dualità onda-particella del fotone. Per confermare la teoria proposta, vengono presentate le formulazioni matematiche. Concludiamo che la forma del fotone è accessibile all’immaginazione umana. Conoscere questa forma aiuta a determinare le proprietà del fotone e fa luce su come è fatta la materia spiegando le interazioni delle particelle subatomiche.
