В статье пойдёт речь конечно же, не о луне. Все, кто знает, что такое новолуние, знают и то, что чем ближе к новолунию, тем меньше света излучает луна. Но речь пойдёт о явлении, чем-то похожем на отражение света луной, и потому, казалось бы, всё должно быть более или менее точно таким же. Ан нет! Всё как раз наоборот. Но не будем забегать вперёд и всё расскажем по порядку.
Почти в самом начале статьи [1] написано следующее:
«Все мы знаем, что след светового луча в воздухеневидим. Если мы не видим светового источника и/или освещаемого им объекта, то только по танцующим в воздухе светящимся пылинкам или частицам тумана мы можем обнаружить наличие прохождения луча света». Эта цитата соответствует истине тогда, когда мы имеем дело с обычными источниками света. Она соответствует истине и тогда, когда мы имеем дело с лазерами, так как луч лазера в нашу сторону никто не направляет: опасно. Но давайте закрепим неподвижно источник лазерного света и будем потихоньку подходить к тому месту, где предположительно проходит луч лазера. Разумеется, дело должно происходить в темноте, и, кроме того, в пределах закрытого помещения, чтобы не мог пострадать случайный прохожий.
На основе имеющегося опыта, или хотя бы по прочтении вышеупомянутой статьи, мы можем предполагать, что если мы и обнаружим траекторию прохождения луча по мере приближения к нему, то это будет нечто такое, что похоже на луч света, проходящего через туман. Но какой туман может быть в закрытом помещении? Поэтому мы ожидаем, что, возможно, мы вовсе не обнаружим траекторию луча до тех пор, пока не наткнёмся на неё. Но нет, если двигаться достаточно медленно и постоянно искать глазами возможное место прохождения траектории, то её можно обнаружить уже за метр, а то и раньше. А если мы её обнаружим только тогда, когда она будет буквально перед нашим носом, то мы будем немало удивлены.
- Тем, что так поздно заметили её?
- Нет, тем, как она выглядит. Она похожа на мириаду быстро движушихся во всех направлениях существ, попавших в узкую щель света из едва приоткрытой ярко освещённой комнаты. Одни из них, кажется, пытаются влететь, а другие вылететь через эту щель. И это движение не прекращается.
Если эта картина только следствие находящихся в воздухе мельчайших капелек воды (частичек тумана), то надо забыть о том, что туман - это нечто неподвижное. Наоборот, это совершенно хаотическое и быстрое движение. Возможно, это напоминает броуновское движение, или даже и есть это движение для случая наблюдения мельчайших капелек воды, но видимых в узком луче яркого света.
Отсюда ясно, что «туман» находится в любом помещении, но увидеть его можно только в ярком луче лазера, при условии, что этот луч находится прямо перед глазами. Используя луч лазера, можно, по-видимому, сконструировать гигрометр, который будет измерять влажность в любом самом маленьком объёме, и, кроме того, позволит оценивать степень влажности без каких-либо дополнительных приборов чисто визуально.
Нужно ещё сказать про огромную разницу между зелёным и красным лучом лазеров одинаковой мощности. Если при мощности лазеров около 50 милливатт луч зелёного лазера можно заметить на расстоянии одного метра, то для красного необходимо приблизиться на пару сантиметров.
От мысли о повсеместном нахождении тумана оказалось недалеко до желания посмотреть, как визуально выглядит 100%-ная влажность, которая, предположительно существует вблизи поверхности воды. Наиболее эффективно это должно быть наблюдаемо вблизи поверхности кипящей воды.
Вскипятить воду «для чая» оказалось делом минуты, осталось только закрепить лазер так, чтобы луч проходил непосредственно над открытым сосудом с крутым кипятком. Зрелище оказалось необычным. Можно было подумать, что над сосудом с крутым кипятком расположена нитка живого жемчуга, если живой жемчуг можно себе представить.
Если кто захочет повторить этот опыт, не забудьте выключить свет или затемнить комнату!
Что автора удивило при этом наблюдении, это то, что «нитка жемчуга» никогда не проходит через всю поверхность над чайником. Обязательно имеется хотя бы один разрыв. По-видимому, это следствие потоков нагретого воздуха внутри объёма чайника.
Без фотоаппарата, но с лазером в руке, автор заглянул и внутрь чайника. Когда конец луча приближается к кромке воды, где её поверхность резко искривляется на границе воды и сосуда, что-то происходит с лучом лазера, и видно не освещённую линию, а часть плоскости и в ней видна «стенка» поднимающихся вверх частиц пара, причём «заполнение» освещённой плоскости частицами пара явно напоминает вихревое движение. Кажется, что видишь разрез поднимающейся из глубокой долины большой массы тумана.
Освещение не лучом, а линией, с помощью лазера можно легко получить [2] и аэродинамикам, возможно, было бы интересно увидеть движение частичек обычно невидимых паров воды в плоскости позади обтекаемого профиля. Они смогли бы увидеть ничем не искажаемое движение воздуха. Сейчас они видят движение «воздуха» с помощью дыма или окрашенных паров, причём не в плоскости, а в относительно толстом слое.
Самое интересное ещё впереди. Автор много раз замечал, что луч лазера гораздо лучше видно, когда смотришь в сторону источника света, а не в противоположную сторону. Чтобы не обвинять в этом яркую точку от луча лазера на стене, луч был направлен в другое помещение так, что конечная точка луча лазера была не видна. От этого ничего не изменилось. Луч всегда намного лучше виден, когда смотришь в сторону источника.
Посмотрите на фото.
Фото 1. Яркая линия — это след траектории луча лазера над сосудом с крутым кипятком. Сзади видна открытая крышка сосуда. Справа виден глазок лазера. Так как концентрация пара над сосудом несравнимо выше, то остальная часть траектории луча фотоаппаратом «не видна». Без фотоаппарата можно одновременно увидеть и остальную часть более слабого следа луча.
Фото 2. Такой же снимок, но примерно под прямым углом к первому. Слева видна точка на двери, освещаемая лазером. Снимки сделаны в автоматическом режиме. След над сосудом виден слабее, но зато лучше виден сосуд и открытая крышка. То есть, выдержка на фото 2 значительно больше. Это означает, что при той же выдержке, как и на фото 1, след лазера на фото 2 был бы ещё намного слабее.
Хотя на фото 1 и фото 2 разница между углами к траектории не близка к 180 градусам, а всего примерно 90 градусов, разница в яркости луча всё-таки весьма значительна.
Особенно хорошо разница видна тогда, когда приближаешь глаз к лучу настолько, что луч светит почти прямо в глаз. Это эффект только почти полного «новолуния», само «новолуние» в этой ситуации недостижимо. Но это эффект наоборот. Если при приближении к новолунию количество света от луны всё уменьшается и уменьшается, то здесь, наоборот, яркость траектории луча лазера увеличивается и увеличивается.
Но разве траектория луча лазера видна не по той причине, что луч лазера освещает мириаду маленьких «лун»? Но если Луна, приближающаяся к прямой, соединяющей Землю и Солнце, видна всё меньше и меньше, то почему частички воды в этом же положении видны всё лучше и лучше? И если Луна, когда у нас Солнце за спиной, видна в полную силу, то почему частички воды, которые в таком же положении должны лучше всего освещаться, видны гораздо хуже?
Ситуация кажется совершенно абсурдной, пока не приходишь к мысли о том, что отражение света - это процесс, а любой процесс должен иметь какую-то длительность. Частички воды в воздухе не только мечутся туда-сюда, но и непрерывно вращаются. Представим себе, что процесс отражения длится настолько долго, что частичка воды до момента отражения света успевает повернуться на 180 градусов. Тогда отражение будет происходить не в сторону источника света, а в противоположную. Луна не может вращаться туда-сюда, поэтому она отражает свет преимущественно обратно в сторону источника. А маленькая частичка воды вращается очень быстро.
Как быстро? Давайте прикинем. Для скорости молекул воды в воздухе в интернете дают самые различные значения. Возьмём значение, близкое к максимальному — 450 метров в секунду. Будем считать, что эта же скорость соответствует и вращательному движению молекулы. Радиус молекулы воды указывается как 1,9 · 10-10м. Чтобы определить частоту вращения молекулы, нужно поделить линейную скорость на длину окужности 450/ 6,28·1,9·10-10, получим примерно 0,37·1012герц.
Принято считать, что частота зелёного света соответствует 530 ТГц. У нас получится, что свет переизлучится примерно через 700 полных колебаний. Поверить такому, конечно трудно. Можно было бы поверить, что свет переизлучится в течение первого полупериода, ну максимум в течение одного периода. Но через 700? Да тогда явно никакого эффекта не получится. А эффект есть.
Как его объяснить? Если считать, что мы имеем дело не с молекулами, а с частицами воды, которые состоят из многих молекул, то они должны вращаться ещё медленнее. То есть, этим объяснение в пользу волновой теории не облегчится.
Если считать, что эффект отражения происходит примерно через полоборота частиц воды, то мы не только объяснили полученный эффект, но и можем считать, что узнали о сущности света нечто весьма важное.
Хорошая видимость луча над горячей водой может позволить значительно увеличить след траектории при помощи микроскопа и при помощи съёмки на видео получить экспериментальное значение для скорости частиц воды в воздухе. Этим способом можно также уточнить скорость вращения частичек пара над горячей водой.
Можно было бы вспомнить о том, что автор уже не однажды приводил результаты экспериментов, которые противоречат тому, что свет является волной. Но разве отражение света не мгновенное, а через некоторое время не говорит о том, что это именно волновое явление? Нет, конечно. Мяч, который отскакивает от стенки, тоже на некоторое время как бы прилипает к ней. Если мы бросим мяч на вращающуюся поверхность, то он тоже отскочит не в обратном направлении, а будет некоторое время увлекаться ею, и отскочит под совсем другим углом. Но беда в том, что и гипотеза частиц также не может объяснить поведение света.
Одним словом, существуют результаты эксперимента, и читатель может объяснять их по своему уразумению. Возможно, кем-то будет предложена лучшая гипотеза. Но пока существует только эта.
Укажем ещё, что траектория луча красного лазера при мощности 50 мв видна тольков сторону источника. По-видимому, и для неё имеет место тот же самый эффект. Использовав лазер мощностью в один или несколько ватт, по-видимому, можно будет увидеть след красного лазера и в другую сторону.
Знаете ли Вы, что любой разумный человек скажет, что не может быть улыбки без кота и дыма без огня, что-то там, в космосе, должно быть, теплое, излучающее ЭМ-волны, соответствующее температуре 2.7ºК. Действительно, наблюдаемое космическое микроволновое излучение (CMB) есть тепловое излучение частиц эфира, имеющих температуру 2.7ºK. Еще в начале ХХ века великие химики и физики Д. И. Менделеев и Вальтер Нернст предсказали, что такое излучение (температура) должно обнаруживаться в космосе. В 1933 году проф. Эрих Регенер из Штуттгарта с помощью стратосферных зондов измерил эту температуру. Его измерения дали 2.8ºK - практически точное современное значение. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
