پلانك در سال 1900 ميلادي براي تشريح تابش جسم سياه و اينشتين پنج سال بعد براي توجيه اثر فوتو الكتريك، ذره اي بودن تابش هاي الكترومغناطيسي را پيشنهاد كردند. اين نگرش نو به امواج الكترومغناطيسي موانع متعددي را از پيش پاي علم براداشت. ودانشمندان را براي مطالعه ي پديده هاي ناشناخته ي جهان كه ساليان سال با آن دست به گريبان بودند ياري كرد. بنابر نسبيت و مکانيک کوانتوم، cفوتون كه در حقيقت ذره ي حامل انرژي است داراي جرم حالت سکون صفر، انرژي و سرعتي برابر است:
همچنين فوتون ها در گسيل و جذب تابش توليد يا نابود مي شوند و و با ذراتي مانند الكترون برخورد ذره گونه انجام مي دهند. با ابداع نظريه ي كوانتومي تابش و نسبيت در اوايل قرن بيستم، زمينه براي توصيفعالم به خوبي فراهم گرديد. دانشمندان با مطالعه طيف هاي جذبي ستارگان و كهكشان هاي دوردست به اين موضوع پي بردند كه در اين خطوط با توجه به كم نور شدن منبع تابش (کهکشانها يا ستارگان) يك جابه جايي به سوي قرمز طيف ملاحظه مي شود. اين پديده (قرمز گرايي) را مربوط به فرار كهكشان ها تلقينمودند و به دنبال آن مشخص شد كه اين گرايش به قرمز با افزايش فاصله ي كهكشان ها نسبت به زمين بيشتر مي شود.
ادوين هابل با ارايه رابطه اي نشان داد كه كهكشان هاي دورتر بايد سرعت گريزشان از ما بيشتر از كهكشان هاي نزديك تر باشد تا اين قرمز گرايي توجيه گردد. و به اين صورت جهان مي بايست در حال انبساط باشد. اين گونه بود كه بزرگترين كشف قرن بيستم (انبساط جهان) رقم خورد. اما سئوالي كهاينك مطرح مي شود اينست كه انرژي لازم براي گريز كهكشان ها از كجا تامين مي شود؟ تا كهكشانهابتوانند با با سرعتي غير قابل تصور از ما دور شوند؟
در دهه ي اخير مشخص شد که جهان علاوه بر انبساط داراي شتاب نيز مي باشد. بدين ترتيب مسئله انرژي لازم براي توسعه ي جهان پيچيده تر شد و سرانجام وجود يک نوع انرژي که آن را انرژي تاريک ناميدند، عامل انبساط و شتاب جهان دانستند. انرژي كه دانشمندان تنها موفق شدند براي آن ناميكشف كنند نه چيزي بيشتر.
مشکل کجاست؟
در نسبيت فوتون داراي جرم حالت سکون صفر است و تنها در شرايط سرعت نور توليد مي شود اما نسبيت هيچ توضيحي در اين مورد ندارد که فوتون چگونه توليد مي شود و اجزاي تشکيل دهنده ي آن چيست؟ که موجب مي شود فوتون با سرعت نور حرکت کند؟ همچنين مکانيک کوانتوم نيز در اين مورد توضيحي ندارد. افزون بر آن طبق نظر ديراک فوتون يک نقطه ي مادي است که نمي توان ساختمان آن را مورد بررسي قراردارد. اما شواهد تجربي بسياري وجود دارد که با فرض ديراک در مورد فوتون ناسازگار است.
بهمين دليل نظريه ريسمانها مطرح شد. نظريه ي ريسمانها نيز نسبت به ساختمان فوتون بي توجه است، در حاليکه نظريه سي. پي. اچ. براي اولين بار ساختمان فوتون را مورد بررسي قرار داد به همين دليل در ادامه با توجه به نظريه سي. پي. اچ. و ساختمان فوتون، بحث را ادامه مي دهم.
فومیزه یا ورق پی وی سی ( پی وی سی فوم برد ) چیست ؟