Живая наука. Комиксы естествоиспытателя. Рем Ворд
стеме Ridero
Свет быстрее света
От известной нам, преподаваемой в школах и ВУЗах науки отпочковалась загадочная, сейчас уже подобная религии или магии, ее вершина. Произошло это в первой половине двадцатого века. …Прежде всего, некоторые ученые вводят лукавое положение о том, что частицы света не имеют собственную массу покоя. Сами эти корпускулы теряют статус собственно, материальных образований и называются отныне «чистой энергией». И, это все несмотря на то, что энергия – абстрактное значение, всего лишь способность тела совершать определенную работу. Такое положение вещей стремится представить сформулированные в начале двадцатого века Специальная и Общая Теории Относительности А. Эйнштейна. Довольно веское основание для создания теорий СТО и ОТО, надо заметить, имеется. Это весьма любопытное поведение света. Во-первых, его скорость, как будто, всегда одинакова. Она равна константе С – 300 тысяч километров в секунду. Даже тогда, когда источник движется навстречу наблюдателю. Принцип арифметического сложения скоростей здесь не действует. Будь иначе, звездное небо, к примеру, представлялось бы нам набором светящихся линий, а не точек. Звезды перемещаются довольно быстро, и обращаются вокруг своей оси. Если бы их собственная скорость передавалась частицам света, ускоренные или замедленные фотоны, прибывая к наблюдателю на Земле раньше или позже, размыли изображение светила в широкую линию. Повод ли это для утверждения СТО: «Скорость света постоянна, не зависит от движения источника», и всех исходящих из этого умственных построений?
Вероятно, фотоны, имеющие скорость, отличную от С, существуют. Их много. Однако, метод их регистрации должен быть иным. Известен эффект Мессбауэра. Два охлажденных почти до абсолютного нуля, кристалла, с практически остановившимися атомами, не способны обмениваться гамма-квантами («жестким светом»), если только начинают двигаться относительно друг друга с некоторой скоростью (несколько сантиметров в секунду). Кванты пролетают сквозь кристалл, не находя атома с подходящим спектром поглощения. Смотрим рисунок. Как только поглотитель квантов (в данном случае источник, все равно) начинает движение, жесткие фотоны проходят сквозь него и регистрируются детектором.
Схематическое представление процесса. Условие приема гамма-кванта ядром – равенство уровней излучения – поглощения элементарных приемника и передатчика.
Иными словами, линии испускания должны – либо полностью совпадать, либо как то пересекаться. Если объекты имеют в себе множество элементарных частиц, движущихся с собственными тепловыми скоростями по всем направлениям, возможность того, что они будут «видеть» друг друга, даже перемещаясь с немалой скоростью, сохраняется. И все же, скорость взаимного движения, до полного исчезновения оптического контакта, ограничена.
Возвращаемся к звездам. Да, мы не видим эти небесные тела как светящиеся отрезки, или точнее, оптические подобия комет из-за того, что скорость света ограничивается лишь ограниченным пересечением линий испускания-поглощения в наших глазах и веществе звезд. Иначе, например, «летящая» звезда Барнарда, которая передвигается по небосводу на диаметр Луны за 170 лет, определенно выглядела бы хвостатой. Но – надо смотреть внимательнее. Возможно, искусственно созданные представления о конечности скорости света мешают астрофизикам и астрономам заметить определенное размытие звезд (и особенно двойных звезд) по ходу их движения.
Один из давних опытов автора – просвечивание вращающегося полупрозрачного диска. На фотографиях видно, что, ближе к его краю, где линейная скорость выше, экран становится прозрачнее (тогда как при неподвижном диске, засветка равномерна). Чем выше взаимная скорость источника света и преграды, тем ниже вероятность поглощения экраном «нестандартных» квантов. Таким образом, эффект Мессбауэра проявляется не только в стерильных условиях первоклассных лабораторий, исключительно с замороженными кристаллами и гамма-квантами, но и на столе «Кулибина», и повсюду в нашей жизни. 1. Полупрозрачный текстолитовый диск, способный вращаться с линейной скоростью обода 10 м.с.. 2. Проекция пятна пропускаемого сквозь диск света. 3. Проходящий сквозь диск поток света (для наглядности показан повернутым на 90º). 4. Лампа, создающая поток света 5. Тубус с лампой 6. Неподвижная платформа с тубусом 7. Поток проходящего сквозь некую овальную область диска, света. 8. Фотоматериал – фотобумага, или фотопленка (в этом случае для получения четкой проекции пятна используется камера-обскура). 9. Непосредственно, просвечиваемая область диска. 10. Электромотор, вращающий диск. 11. Область пятна, становящаяся при вращении диска, светлее. 12. Область пятна (ближе к центру, где скорость экрана меньше), в сравнении с удаленной от оси, затемняется.
…Движение экрана можно заменить и его подогревом. Действительно, при этом его атомы