Johann Kern, Stuttgart, jo_k@gmx.net
Нет людей более легковерных, менее наблюдательных и с худшей памятью, чем (великие) физики
. Когда Галилей стал экспериментально изучать законы механики, ему на основе своих экспериментов пришлось многие воззрения великих древних греков перевернуть с ног на голову. Но не надо думать, что такое уже невозможно в наши дни. Великие ошибались и продолжают ошибаться. А новоявленные Галилеи натыкаются на ошибки как раз там, где их менее всего ожидают.
Молодой Ньютон когда-то якобы наблюдал разложение солнечных лучей с помощью призмы. При этом он пользовался лучами, падающими сквозь щель в крыше. С тех пор все уверяют, что получить разложение можно только с помощью узкого луча света. Это вам подтвердит любой профессор физики. Миллионы людей, в том числе и профессора, наблюдали на досуге разложение света с помощью обычного аквариума для рыб, где никакого ограничения пучка света по ширине не предусмотрено, но, тем не менее, возникает отличная «радуга». Разумеется, никто при этом не замечает, что это противоречит учебникам.
Ньютон, как известно, был сторонником корпускулярной теории света (корпускула – это, по-русски, частичка). В его теории были кое-какие недостатки, и некто Гюйгенс (Huygens, Christian, 1629-1695) обошёл его на повороте, приписав свету волновые свойства.
Как по Ньютону, так и по Гюйгенсу, свет должен был бы разлагаться именно внутри призмы, а это означает, что в солнечный день на морском мелководье при лёгком волнении воды надо бы наблюдать на дне если не радужные, то хотя бы цветные полоски. Полоски концентрации света действительно наблюдаются, но белые, не цветные.
Когда демонстрируют разложение света призмой, все демонстраторы знают, что радужную полоску можно получить только на некотором удалении от призмы, вблизи неё полоска света посредине белая, цветные только её края. Это противоречит теории, но никто этого противоречия не замечает.
В начале 90-х годов будущему автору монографии «Разгадка вечных тайн природы» (Johann Kern. Разгадка вечных тайн природы, Санкт-Петербург, Издательство Политехнического университета, 2010, Jo_k@gmx.net) довелось увидеть радужную полоску (радугу) от аквариума. По неизвестной причине ему захотелось определить ширину впадающей полоски света, образующей за аквариумом радужную полоску. Он вооружился линейкой и бодро приступил к делу. Очень быстро он заметил, что линейка «каким-то образом» влияет на радугу. Но определить положение края линейки, соответствующее той или другой границе полоски света, образующей радугу, он не смог. Он был этим несколько озадачен, но через некоторое время решил найти границы выходящей из аквариума радужной полоски. Опять незадача. Он опять видел, что линейка «каким-то образом» влияет на радугу, но определить ни одну, ни другую границу выходящей полоски не мог. Подсознанием он отлично понимал, что этого «не должно быть», но оно «было». Линейка, приложенная к поверхности аквариума, не давала тени в районе радужной полоски.
Его упрямство довело его до строительства специального треугольного «аквариума» или треугольной водной призмы, и он начал делать одно открытие за другим. Во-первых, он убедился, что ширину луча действительно не надо ограничивать, и получил отличную радугу от лучей, падающих на всю стенку его водной призмы. Затем он стал испытывать именно узкие лучи солнечного света и обнаружил, что никакого разложения света внутри водяной призмы нет. В качестве экрана, на который падали лучи, он использовал узкую пластмассовую пластинку белого цвета, которую можно было перемещать внутри всего объёма водной призмы. Внутри призмы свет был только белым. Уже это говорило о том, что теории Ньютона и Гюйгенса неправильны. Но он боялся сказать такое даже самому себе. Возможно, убеждал он себя, всё дело в том, что всё это ему только кажется, и что цветные полоски снаружи нельзя увидеть, так как свет от них, выходя из воды, снова как-то собирается и становится белым? Но он наклеил белые полоски бумаги на стенки своего аквариума в месте падения лучей поочерёдно как изнутри, так и снаружи, и убедился, что они остаются белыми.
Это было любопытно. Но самого главного, того, с чего он начал, почему он не мог найти границу ни впадающей полоски света, ни границу выходящей радуги, он так и не смог понять. Прошло не менее 10-и лет, в течение которых он неоднократно видел радугу, создаваемую обычным прямоугольным аквариумом. Он давно забыл о своих оптических экспериментах с трёхгранным аквариумом, который долго пылился в кладовке, а затем одна стенка треснула и его выбросили. Но нет-нет в солнечный день он приближал к стенке аквариума линейку или карандаш, и каждый раз убеждался в том, что они «не дают тени», а ведь «должны». Решение (объяснение причины) не приходило.
Теперь он этому только удивляется. Он отлично знал о том, что свет внутри призмы не разлагается. И знал о том, что свет, пройдя призму, оказывается разложенным в цвета радуги. Какой из этого следовал вывод? Единственный: свет разлагается на выходе из призмы. Но этого вывода он не сделал. Не сделал даже тогда, когда, заглянув в сторону солнца в радугу из аквариума, увидел зелёные, красные, синие иголки, брызжущие из одной точки. Конечно, ему, простому смертному, это простительно. Великий Галилей, лучше всех других знавший свой первый закон, и веривший в то, что Земля движется вокруг Солнца, тоже не догадался о наличии (всемирного) тяготения. А ведь одно следует из другого – без каких-либо промежуточных умозаключений. Нужно было только подумать о том, что Земля по какой-то причине движется по окружности вокруг Солнца. На основе его Первого закона из этого следовало, что на Землю со стороны Солнца должна действовать определённая сила. Этот закон должен был открыть именно он, Галилей. Но он о нём не догадался.
Когда Йохан Керн заканчивал подготовку к изданию своего русского варианта книги «Разгадка вечных тайн природы», его вдруг озарило. Да, он сам не знает, что натолкнуло его на решение. Только и остаётся сказать, что оно пришло само. Вывод, который можно и надо было сделать более десяти лет тому назад, вдруг явился безо всяких причин, сам по себе. Он вдруг понял, что свет разлагается именно при выходе из призмы, причём разлагается он в каждой точке выходной поверхности. В каждой точке выходной поверхности образуются расходящиеся цветные лучи. И именно поэтому они не дают тени от предмета, прикладываемого к выходной поверхности лучей. И поэтому они не дают тени и от предмета, приложенного к входной поверхности солнечных лучей.
Наглядно это можно объяснить так. Уже 300 лет ход лучей в призме представляют, как на следующем рисунке:
Здесь w означает белый, r – красный, а v – фиолетовый лучи (для простоты рисунка промежуточные цвета радужного спектра не показаны).
Если бы ход лучей действительно был таким, как показано на рисунке, то с помощью пластинки 1, перемещаемой вдоль плоскости призмы, можно было бы перекрыть часть радужного спектра и наблюдать только часть его цветов. Однако каждый может проверить, что подобное не получается. Цвет радуги при перемещении пластинки 1 можно сделать только более блёклым (или погасить совсем), но нельзя добиться того, чтобы при этом исчезла часть цветов спектра.
Исходя из этого простого эксперимента, можно сделать вывод, что ход лучей на самом деле такой:
Белые лучи w остаются внутри призмы белыми, но из каждой точки на противоположной плоскости призмы выходят красные, оранжевые, жёлтые, зелёные, голубые, синие и фиолетовые лучи, причём каждый из них под своим собственным углом (на рисунке показаны только красные r и фиолетовые v лучи, лучи с наименьшим и с наибольшим углами отклонения). Вследствие этого с помощью пластинки 1 можно сделать цвета радуги более блёклыми, можно погасить всю радугу, но нельзя погасить ни один из цветов радуги отдельно. И нельзя получить тень от края перемещаемой пластинки 1. И всё это только вследствие того, что все цвета радуги рождаются в каждой точке наружной «выходной» плоскости.
Если бы в воздухе скорости лучей различного цвета были бы различными, то подобный ход лучей можно было бы объяснить. Но нам известно, что скорость всех лучей света в воздухе одинакова. Поэтому подобный ход лучей противоречит всем существующим теориям света. Свет не является ни волной, ни корпускулами (частичками). Совершенно независимо от того, что существует множество доказательств того, что свет имеет волновые свойства, сделанного выше вывода о том, что свет не является ни волной, ни корпускулами, изменить всё-таки нельзя.
В математике частенько упоминаются сингулярные, т.е. особенные или своеобразные точки. Вся выходная поверхность призмы является собранием подобных сингулярных точек. В них происходит нечто, приводящее к разложению света на цветовые составляющие. Этот некий процесс является новой загадкой, «подаренной» нам взамен на найденное более точное знание о том, как происходит разложение света с помощью призмы, на знание о том, как предмет, преграждающий лучи света, может не давать тень.
Данное новое представление хода лучей через призму отлично подходило к названию книги, и явно должно было украсить её экспериментальную часть. Поэтому печатание книги было приостановлено и описание вышеприведённого открытия вошло в неё как приложение.
Уточнение хода лучей в призме должно привести к более точному определению коэффициента преломления, и этим самым к более точному расчёту оптических инструментов.
|
|
 |
