(Herkkä Newton, tai kuinka valo hajoaa prismassa)
Ei ole ihmisiä, jotka ovat herkkäuskoisia, vähemmän tarkkaavaisia ja huonommalla muistilla kuin (suuret) fyysikot hymyilevät. Kun Galileo alkoi kokeellisesti tutkia mekaniikan lakeja, kokeidensa perusteella hänen täytyi kääntää monet suurien muinaisten kreikkalaisten näkemykset ylösalaisin. Mutta älä usko, että tämä ei ole enää mahdollista nykyään. Suuret tekivät virheitä ja tekevät edelleen virheitä. Ja vastavalmistetut Galileet törmäävät virheisiin juuri siellä, missä heitä vähiten odotetaan.
Harvat unohdetut tosiasiat
Nuori Newton väitti kerran havainneen auringon säteiden hajoamisen prismalla. Tällöin hän käytti katon aukon läpi putoavia säteitä. Siitä lähtien kaikki ovat vakuuttaneet, että hajoaminen voidaan saavuttaa vain kapean valonsäteen avulla. Jokainen fysiikan professori vahvistaa tämän sinulle. Miljoonat ihmiset, professorit mukaan lukien, ovat havainneet valon hajoamisen vapaa-ajallaan käyttämällä tavallista kalasäiliötä, jossa valonsäteen leveyttä ei rajoiteta, mutta silti näyttää olevan erinomainen "sateenkaari". Kukaan ei tietenkään huomaa, että tämä on oppikirjojen vastaista.
Newton, kuten tiedätte, kannatti valon korpuskulaariteoriaa (runko on venäjäksi hiukkanen). Hänen teoriassaan oli joitain puutteita, ja joku Huygens (Christian, 1629-1695) ohitti hänet käännöksessä ja antoi valolle aalto-ominaisuudet.
Sekä Newtonin että Huygensin mukaan valon olisi pitänyt hajota tarkalleen prisman sisällä, mikä tarkoittaa, että aurinkoisena päivänä matalassa merivedessä ja kevyillä vesiaalloilla on tarkkailtava pohjassa, ellei sateenkaarta, ainakin värillisiä raitoja. Valokonsentraatioita todellakin havaitaan, mutta valkoisia, ei värillisiä.
Kun he osoittavat valon hajoamisen prisman avulla, kaikki mielenosoittajat tietävät, että sateenkaarinauha voidaan saada vain tietyllä etäisyydellä prismasta, lähellä sitä keskellä oleva valokaista on valkoinen, vain sen reunat ovat värillisiä. Tämä on ristiriidassa teorian kanssa, mutta kukaan ei huomaa tätä ristiriitaa.
Mainosvideo:
Säteet eivät anna varjoa
90-luvun alussa tuleva monografian "Ratkaisu luonnon ikuisiin mysteereihin" (Johann Kern. Ratkaisu ikuisiin luonnon mysteereihin, Pietari, ammattikorkeakoulun kustantamo, 2010, [email protected]) sattui näkemään sateenkaaren (sateenkaari) akvaariosta. Jostakin tuntemattomasta syystä hän halusi määrittää sisäänvirtaavan valokaistaleen leveyden muodostaen sateenkaaren kaistaleen akvaarion taakse. Hän aseistui hallitsijalla ja ryhtyi toimimaan vilkkaasti. Hyvin nopeasti hän huomasi, että hallitsija vaikutti jotenkin sateenkaareen. Mutta hän ei pystynyt määrittämään viivaimen reunan sijaintia, joka vastaa yhtä tai toista sateenkaaren muodostavan valonauhan reunaa. Hän oli jonkin verran hämmentynyt tästä, mutta jonkin ajan kuluttua hän päätti löytää akvaariosta tulevan sateenkaarirajan rajat. Jälleen epäonnea. Hän näki jälleen, että hallitsija "jotenkin" vaikuttaa sateenkaareen, mutta ei määrittele mitään,mikään muu syntyvän nauhan raja ei voinut. Alitajuisesti hän ymmärsi täydellisesti, että tämän "ei pitäisi olla", mutta "oli". Akvaarion pinnalle levitetty viivain ei antanut varjoa sateenkaarinauhan alueella.
Seuraamalla Galileon jalanjälkiä tai esimerkkiä
Hänen itsepäisyytensä ajoi hänet rakentamaan erityinen kolmion muotoinen "akvaario" tai kolmiomainen vesiprisma, ja hän alkoi tehdä löytöjä toisensa jälkeen. Ensinnäkin hän varmisti, että säteen leveyttä ei todellakaan tarvitse rajoittaa, ja sai erinomaisen sateenkaaren vesiprismansa koko seinälle putoavilta säteiltä. Sitten hän alkoi kokea tarkalleen kapeat auringonvalonsäteet ja huomasi, että vesiprisman sisällä ei ollut valon hajoamista. Seulana, jolle säteet putosivat, hän käytti kapeaa valkoista muovilevyä, jota voitiin siirtää koko vesiprisman tilavuudessa. Prisman sisällä valo oli vain valkoinen. Tämä osoitti jo, että Newtonin ja Huygensin teoriat olivat väärät. Mutta hän pelkäsi sanoa sen jopa itselleen. Ehkä, hän vakuutti itsensä, koko asia on, että kaikki tämä näyttää vain hänelle,ja että värillisiä raitoja ei voida nähdä ulkopuolelta, koska niiden valo, joka tulee vedestä, kerääntyy jotenkin jälleen ja muuttuu valkoiseksi? Mutta hän liitti valkoiset paperiliuskat akvaarionsa seiniin kohtaan, jossa säteet putosivat, vuorotellen sisä- ja ulkopuolelta, ja varmisti, että ne pysyivät valkoisina.
Se oli utelias. Mutta tärkeintä, mistä hän aloitti, miksi hän ei löytänyt tulevan valonsäteen eikä lähtevän sateenkaaren rajaa, hän ei voinut ymmärtää. Kesti vähintään 10 vuotta, jonka aikana hän näki toistuvasti tavallisen suorakulmaisen akvaarion luoman sateenkaaren. Hän oli pitkään unohtanut optiset kokeensa kolmiomaisen akvaarion kanssa, joka keräsi pölyä kaappiin pitkään, ja sitten yksi seinä murtui ja heitettiin ulos. Mutta ei, ei, aurinkoisena päivänä hän toi viivaimen tai lyijykynän lähemmäksi akvaarion seinää, ja joka kerta hän oli vakuuttunut siitä, että ne "eivät anna varjoa", vaan "pitäisi". Ratkaisua (syyn selitystä) ei saatu.
Nyt hän on vain yllättynyt tästä. Hän tiesi täydellisesti, että prisman sisällä oleva valo ei hajoa. Ja hän tiesi, että prisman ohittanut valo osoittautuu hajoavan sateenkaaren väreihin. Mikä oli johtopäätös tästä? Ainoa: valo hajoaa prisman ulostulon yhteydessä. Mutta hän ei tehnyt tätä johtopäätöstä. En edes silloin, kun katselin kohti aurinkoa sateenkaareen akvaariosta, näin vihreitä, punaisia, sinisiä neuloja roiskuvan yhdestä pisteestä. Tietysti hän, pelkkä kuolevainen, on anteeksiantava. Suuri Galileo, joka tunsi ensimmäisen lakinsa paremmin kuin kukaan muu ja uskoi, että maa liikkuu Auringon ympäri, ei myöskään arvannut (universaalin) painovoiman läsnäolosta. Mutta yksi seuraa toisesta - ilman välivaiheen johtopäätöksiä. Oli vain ajateltava sitä, että maapallo jostakin syystä liikkuu ympyränä auringon ympäri. Hänen ensimmäisen lainsa perusteella tästä seurasi, että tietyn voiman tulisi toimia maapallolla auringon suunnasta. Hänen, Galileon, oli löydettävä tämä laki. Mutta hän ei tiennyt siitä.
Uusi tieto ja uusi arvoitus
Kun Johan Kern oli valmistellut venäjänkielisen versionsa julkaisua "Ratkaisu luonnon ikuisiin mysteereihin", hän yhtäkkiä koitti. Kyllä, hän itse ei tiedä mikä sai hänet päätökseen. On vain sanottava, että se tuli itsestään. Johtopäätös, joka olisi pitänyt ja olisi pitänyt tehdä yli kymmenen vuotta sitten, yhtäkkiä ilmestyi itsestään ilman syytä. Hän yhtäkkiä tajusi, että valo hajoaa tarkalleen, kun se jättää prisman, ja se hajoaa jokaisessa poistumispinnan kohdassa. Poikkeavia värisäteitä syntyy jokaisessa kohdassa poistumispintaa. Ja siksi ne eivät anna varjoa objektista, joka on kohdistettu säteiden ulostulopintaan. Ja siksi ne eivät anna varjoa esineeltä, joka on asetettu auringon säteiden sisääntulopinnalle.
Tämä voidaan selittää selvästi seuraavasti. Säteiden polku prismassa on ollut edustettuna 300 vuoden ajan, kuten seuraavassa kuvassa:
Tässä w tarkoittaa valkoista, r punaista ja v violettia sädettä (yksinkertaisuuden vuoksi sateenkaaren spektrin välisiä värejä ei näytetä).
Jos säteiden polku todellakin olisi kuvan mukainen, niin levyn 1 avulla, liikkuen prisman tasoa pitkin, olisi mahdollista limittää osa sateenkaarispektristä ja havaita vain osa sen väreistä. Jokainen voi kuitenkin tarkistaa, että tämä ei toimi. Levyä 1 liikuttaessa voidaan sateenkaaren väriä vain himmentää (tai sammuttaa kokonaan), mutta on mahdotonta saavuttaa, että osa spektrin väreistä katoaa.
Tämän yksinkertaisen kokeen perusteella voimme päätellä, että säteiden polku on todella seuraava:
Valkoiset säteet w pysyvät valkoisina prisman sisällä, mutta prisman vastakkaisen tason kustakin kohdasta tulee ulos punaisia, oransseja, keltaisia, vihreitä, sinisiä, sinisiä ja violetteja säteitä, joista kukin on omassa kulmassaan (kuvassa vain punainen r ja violetti v säteet, joilla on pienimmät ja suurimmat taipumakulmat). Tämän seurauksena levyn 1 avulla voit tehdä sateenkaaren väreistä haalistuneempia, voit sammuttaa koko sateenkaaren, mutta et voi sammuttaa mitään sateenkaaren väreistä erikseen. Ja on mahdotonta saada varjo liikkuvan levyn 1 reunasta. Ja kaikki tämä johtuu vain siitä, että kaikki sateenkaaren värit syntyvät ulomman "poistumistason" jokaisessa kohdassa.
Jos ilmassa eri värien säteiden nopeudet olivat erilaiset, tällainen säteiden kulku voitaisiin selittää. Mutta tiedämme, että kaikkien valonsäteiden nopeus ilmassa on sama. Siksi tällainen säteiden polku on ristiriidassa kaikkien olemassa olevien valoteorioiden kanssa. Valo ei ole aalto eikä rungot (hiukkaset). Ehdottomasti siitä huolimatta, että on paljon todisteita siitä, että valolla on aalto-ominaisuuksia, edellä tehtyä johtopäätöstä, että valo ei ole aalto eikä runko, ei silti voida muuttaa.
Matematiikassa usein mainitaan yksikköjä, ts. erityisiä tai erikoisia kohtia. Prisman koko ulostulopinta on kokoelma samanlaisia yksittäisiä pisteitä. Niissä tapahtuu jotain, mikä johtaa valon hajoamiseen värikomponenteiksi. Tämä prosessi on uusi mysteeri, joka on "esitetty" meille vastineeksi löydetystä tarkemmasta tiedosta siitä, miten valon hajoaminen prisman avulla tapahtuu, ja tietoon siitä, kuinka valonsäteitä estävä esine ei voi antaa varjoa.
Tämän uuden sädepolun esityksen prisman kautta sopi täydellisesti kirjan otsikkoon, ja sen oli tarkoitus selvästi koristaa sen kokeellista osaa. Siksi kirjan painaminen keskeytettiin ja kuvaus yllä olevasta aukosta sisällytettiin siihen liitteenä.
Prismassa olevien säteiden polun tarkentamisen pitäisi johtaa taitekertoimen tarkempaan määritykseen ja siten optisten instrumenttien tarkempaan laskentaan.
Johann Kern. [email protected]