(Dôverčivý Newton alebo ako sa rozkladá svetlo hranolom)
Nie sú ľudia ľahkovernejší, menej všímaví a s horšou pamäťou, ako sa (veľkí) fyzici usmievajú. Keď Galileo začal experimentálne študovať zákony mechaniky, na základe svojich experimentov musel obrátiť naruby mnoho názorov veľkých starovekých Grékov. Nemali by sme si však myslieť, že to v dnešnej dobe už nie je možné. Velikáni robili chyby a robia chyby aj naďalej. A novo razené Galilees narážajú na chyby presne tam, kde sú najmenej očakávané.
Málokto prehliadol fakty
Mladý Newton kedysi údajne pozoroval rozklad slnečných lúčov pomocou hranola. Použil pri tom lúče padajúce cez medzeru v streche. Odvtedy všetci uisťujú, že rozklad je možné dosiahnuť iba pomocou úzkeho lúča svetla. Každý profesor fyziky vám to potvrdí. Milióny ľudí, vrátane profesorov, pozorovali rozklad svetla vo svojom voľnom čase pomocou obyčajnej nádrže na ryby, kde nie je poskytnuté žiadne obmedzenie šírky lúča svetla, ale napriek tomu sa objavuje vynikajúca „dúha“. Samozrejme si nikto nevšimne, že je to v rozpore s učebnicami.
Newton, ako viete, bol zástancom korpuskulárnej teórie svetla (teliesko je v ruštine častica). V jeho teórii boli určité nedostatky a niekto Huygens (Christian, 1629-1695) ho na prelome obišiel, pričom vlnové vlastnosti pripísal svetlu.
Podľa Newtona aj Huygensa sa svetlo malo rozkladať presne vo vnútri hranola, čo znamená, že za slnečného dňa v plytkej morskej vode so slabými vlnami vody treba pozorovať na dne, ak nie dúhu, aspoň farebné pruhy. Pruhy koncentrácie svetla sú skutočne pozorované, ale sú biele, nie sú zafarbené.
Keď demonštrujú rozklad svetla hranolom, všetci demonštranti vedia, že dúhový pás je možné získať iba v určitej vzdialenosti od hranola, v jeho blízkosti je pás svetla uprostred biely, iba jeho okraje sú sfarbené. To je v rozpore s teóriou, ale nikto si tento rozpor nevšimne.
Propagačné video:
Lúče nedávajú tieň?
Začiatkom 90. rokov budúci autor monografie „Riešenie večných tajomstiev prírody“(Johann Kern. Riešenie večných tajomstiev prírody, Petrohrad, Vydavateľstvo Polytechnickej univerzity, 2010, [email protected]) náhodou uvidel dúhový pás (dúhu) z akvária. Z neznámeho dôvodu chcel určiť šírku pritekajúceho pásu svetla a za akváriom vytvoriť dúhový pás. Vyzbrojil sa vládcom a dal sa do svižnej práce. Veľmi rýchlo si všimol, že vládca „nejako“ovplyvnil dúhu. Nemohol však určiť polohu okraja pravítka zodpovedajúcu jednej alebo druhej hranici pruhu svetla, ktorý tvorí dúhu. Bol z toho trochu zmätený, ale po chvíli sa rozhodol nájsť hranice dúhovej lišty vychádzajúcej z akvária. Opäť smola. Znova videl, že vládca „nejako“ovplyvňuje dúhu, ale nijako nedefinoval,žiadna iná hranica vznikajúceho pásu nemohla. Podvedome dokonale chápal, že toto „by nemalo byť“, ale „bolo“. Pravítko aplikované na povrch akvária nedalo tieň v oblasti dúhovej lišty.
Po stopách alebo po vzore Galileo
Jeho tvrdohlavosť ho dohnala k výstavbe špeciálneho trojuholníkového „akvária“alebo trojuholníkového vodného hranola a začal robiť jeden objav za druhým. Najskôr sa ubezpečil, že šírku lúča naozaj nie je potrebné obmedzovať, a z lúčov dopadajúcich na celú stenu jeho vodného hranolu dostal vynikajúcu dúhu. Potom začal presne zažívať úzke slnečné lúče a zistil, že vo vnútri hranola s vodou nedochádza k rozkladu svetla. Ako clonu, na ktorú dopadali lúče, použil úzku plastovú dosku bielej farby, ktorou sa dalo hýbať v celom objeme vodného hranola. Svetlo vo vnútri hranola bolo iba biele. To už naznačovalo, že teórie Newtona a Huygensa sa mýlili. Ale bál sa to povedať aj sám na seba. Možno sa sám presvedčil, že ide o to, že toto všetko sa mu zdá iba,a že farebné pruhy nie je možné vidieť zvonku, pretože svetlo z nich, vychádzajúce z vody, sa nejako znova zhromažďuje a stáva sa biele? Ale na steny svojho akvária v mieste dopadania lúčov nalepil striedavo zvnútra a zvonka biele pásy papiera a zaistil, aby zostali biele.
Bolo to zvedavé. To najdôležitejšie, odkiaľ však začal, prečo nemohol nájsť hranicu ani pritekajúceho pásu svetla, ani hranicu odchádzajúcej dúhy, nemohol pochopiť. Trvalo to minimálne 10 rokov, počas ktorých opakovane videl dúhu vytvorenú obyčajným obdĺžnikovým akváriom. Už dávno zabudol na svoje optické experimenty s trojuholníkovým akváriom, ktoré dlho zhromažďovalo prach v skrini, a potom jedna stena praskla a bola vyhodená. Ale nie, nie, za slnečného dňa priniesol pravítko alebo ceruzku bližšie k stene akvária a zakaždým sa presvedčil, že „nedávajú tieň“, ale „mali by“Riešenie (vysvetlenie dôvodu) neprišlo.
Teraz je z toho iba prekvapený. Dobre vedel, že svetlo vo vnútri hranola sa nerozkladá. A vedel, že svetlo, ktoré prešlo hranolom, sa ukázalo byť rozložené na farby dúhy. Aký bol z toho záver? Jediný: svetlo sa rozkladá pri výstupe z hranola. Tento záver ale neurobil. Ani som to neurobil, keď som pri pohľade na slnko do dúhy z akvária uvidel zelené, červené, modré ihly prskajúce z jedného bodu. Samozrejme, on, obyčajný smrteľník, je odpustiteľný. Veľký Galileo, ktorý poznal svoj prvý zákon lepšie ako ktokoľvek iný, a veril, že Zem sa pohybuje okolo Slnka, tiež nevedel o prítomnosti (univerzálnej) gravitácie. Jedno ale vyplýva z druhého - bez akýchkoľvek stredných záverov. Bolo potrebné si len myslieť, že Zem sa z nejakého dôvodu pohybuje v kruhu okolo Slnka. Na základe jeho prvého zákona vyplývalo, že na Zem by mala pôsobiť určitá sila zo Slnka. Tento zákon mal objaviť on, Galileo. Ale on o tom nevedel.
Nové vedomosti a nová hádanka
Keď Johan Kern finišoval s prípravami na vydanie svojej ruskej verzie knihy „Riešenie večných tajomstiev prírody“, zrazu mu došlo. Áno, sám nevie, čo ho podnietilo k rozhodnutiu. Zostáva len povedať, že to prišlo samo. Záver, ktorý sa mohol a mal urobiť pred viac ako desiatimi rokmi, sa náhle zjavil bezdôvodne sám o sebe. Zrazu si uvedomil, že svetlo sa rozkladá presne vtedy, keď opustí hranol, a rozkladá sa v každom bode výstupnej plochy. V každom bode výstupnej plochy sa vytvárajú odlišné farebné lúče. A preto nedávajú tieň z objektu aplikovaného na výstupnú plochu lúčov. A preto nedávajú tieň z objektu aplikovaného na vstupnú plochu slnečných lúčov.
To sa dá jasne vysvetliť nasledovne. Cesta lúčov v hranole je zastúpená už 300 rokov, ako na nasledujúcom obrázku:
Tu w znamená bielu farbu, r červenú farbu a v fialové lúče (pre zjednodušenie nie sú medziľahlé farby dúhového spektra zobrazené).
Keby dráha lúčov bola skutočne taká, ako je to znázornené na obrázku, potom by sa pomocou platne 1 pohybovanej po rovine hranola dalo prekrývať časť dúhového spektra a pozorovať iba časť jeho farieb. Každý však môže skontrolovať, či to nefunguje. Pri posúvaní platne 1 môže byť farba dúhy iba viac vyblednutá (alebo úplne zhasnutá), ale je nemožné dosiahnuť, aby niektoré farby v spektre zmizli.
Na základe tohto jednoduchého experimentu môžeme dospieť k záveru, že dráha lúčov je vlastne taká:
Biele lúče w zostávajú vo vnútri hranola biele, ale z každého bodu na opačnej rovine hranola vychádzajú červené, oranžové, žlté, zelené, modré, modré a fialové lúče, každý z nich vo svojom vlastnom uhle (na obrázku iba červené r a fialové v lúče, lúče s najmenším a najväčším uhlom vychýlenia). Vďaka tomu môžete pomocou doštičky 1 dosiahnuť, aby boli farby dúhy viac vyblednuté, aby ste uhasili celú dúhu, ale nemôžete uhasiť ani jednu z farieb dúhy zvlášť. A je nemožné získať tieň z okraja pohyblivej platne 1. A to všetko je len vďaka skutočnosti, že všetky farby dúhy sa rodia v každom bode vonkajšej „východovej“roviny.
Keby bola rýchlosť lúčov rôznych farieb vo vzduchu iná, potom by sa dala vysvetliť podobná dráha lúčov. Ale vieme, že rýchlosť všetkých lúčov svetla vo vzduchu je rovnaká. Preto je takáto dráha lúčov v rozpore so všetkými existujúcimi teóriami svetla. Svetlo nie je ani vlna, ani čiastočky. Absolútne bez ohľadu na skutočnosť, že existuje veľa dôkazov o tom, že svetlo má vlnové vlastnosti, je možné urobiť záver vyššie, že svetlo nie je ani vlna, ani častice.
V matematike sa často spomínajú jednotné čísla, t.j. zvláštne alebo zvláštne body. Celá výstupná plocha hranola je súborom podobných singulárnych bodov. Stane sa v nich niečo, čo vedie k rozkladu svetla na farebné zložky. Tento proces je novou záhadou, ktorá sa nám „predstavuje“výmenou za nájdené presnejšie poznatky o tom, ako dochádza k rozkladu svetla pomocou hranola, za poznatky o tom, že objekt blokujúci lúče svetla nemôže dať tieň.
Toto nové znázornenie lúčovej dráhy cez hranol dokonale zapadá do názvu knihy a malo jednoznačne zdobiť jej experimentálnu časť. Preto bola tlač knihy pozastavená a popis vyššie uvedeného otvoru bol v nej zahrnutý ako príloha.
Spresnenie dráhy lúčov v hranole by malo viesť k presnejšiemu stanoveniu indexu lomu, a tým k presnejšiemu výpočtu optických prístrojov.
Johann Kern. [email protected]