(Naivní Newton, nebo jak se světlo rozkládá hranolem)
Neexistují lidé důvěřivější, méně všímaví a s horší pamětí, než se (velcí) fyzici usmívají. Když Galileo začal experimentálně studovat zákony mechaniky, na základě svých experimentů musel převrátit mnoho názorů velkých starověkých Řeků naruby. Neměli bychom si však myslet, že to v dnešní době již není možné. Velikáni udělali chyby a dělají chyby dál. A nově ražené Galilee narážejí na chyby přesně tam, kde jsou nejméně očekávané.
Málokdo přehlížel fakta
Mladý Newton kdysi údajně pozoroval rozklad slunečních paprsků hranolem. Přitom použil paprsky padající mezerou ve střeše. Od té doby všichni zajišťují, že rozkladu lze dosáhnout pouze pomocí úzkého paprsku světla. Každý profesor fyziky vám to potvrdí. Miliony lidí, včetně profesorů, pozorovali rozklad světla ve svém volném čase pomocí běžné nádrže na ryby, kde není zajištěno žádné omezení šířky paprsku světla, ale přesto se objevuje vynikající „duha“. Samozřejmě si nikdo nevšimne, že je to v rozporu s učebnicemi.
Newton, jak víte, byl zastáncem korpuskulární teorie světla (korpuskulár je v ruštině částice). V jeho teorii byly určité nedostatky a někdo Huygens (Christian, 1629-1695) jej na přelomu obešel a přisoudil vlnové vlastnosti světlu.
Podle Newtona i Huygensa se světlo mělo rozložit přesně uvnitř hranolu, což znamená, že za slunečného dne v mělké mořské vodě se světelnými vlnami vody je třeba pozorovat na dně, ne-li duhu, alespoň barevné pruhy. Pruhy koncentrace světla jsou skutečně pozorovány, ale bílé, ne zabarvené.
Když demonstranti prokazují rozklad světla hranolem, všichni demonstranti vědí, že duhový pás lze získat pouze v určité vzdálenosti od hranolu, v jeho blízkosti je pruh světla uprostřed bílý, pouze jeho okraje jsou zbarveny. To je v rozporu s teorií, ale tento rozpor si nikdo nevšimne.
Propagační video:
Paprsky nedávají stín?
Na počátku 90. let uviděl budoucí autor monografie „Řešení věčných tajemství přírody“(Johann Kern. Řešení věčných tajemství přírody, Petrohrad, nakladatelství Polytechnic University, 2010, [email protected]) duhový proužek (duha) z akvária. Z nějakého neznámého důvodu chtěl určit šířku vnikajícího pruhu světla a za akváriem vytvořit duhový pás. Vyzbrojil se pravítkem a pustil se do svižné práce. Velmi rychle si všiml, že vládce „nějak“ovlivnil duhu. Nemohl však určit polohu okraje pravítka, která odpovídá jedné nebo druhé hranici pruhu světla, který tvoří duhu. To ho trochu zmátlo, ale po chvíli se rozhodl najít hranice duhového pásu vycházejícího z akvária. Opět smůla. Znovu viděl, že vládce „nějak“ovlivňuje duhu, ale nedefinuje nic,žádná jiná hranice vznikajícího pásu nemohla. Podvědomě dokonale chápal, že toto „by nemělo být“, ale „bylo“. Pravítko aplikované na povrch akvária nedávalo stín v oblasti duhového pásu.
Po stopách nebo po vzoru Galileo
Jeho tvrdohlavost ho vedla k vybudování zvláštního trojúhelníkového „akvária“nebo trojúhelníkového vodního hranolu a začal dělat jeden objev za druhým. Nejprve se ujistil, že šířka paprsku opravdu nemusí být omezena, a dostal vynikající duhu z paprsků dopadajících na celou stěnu jeho vodního hranolu. Potom začal přesně zažívat úzké paprsky slunečního světla a zjistil, že uvnitř vodního hranolu nedochází k rozkladu světla. Jako clonu, na kterou dopadaly paprsky, použil úzkou plastovou desku bílé barvy, kterou bylo možné pohybovat v celém objemu vodního hranolu. Světlo uvnitř hranolu bylo pouze bílé. To již naznačovalo, že teorie Newtona a Huygensa byly chybné. Ale bál se to říci i sám sobě. Možná, jak sám sebe přesvědčil, jde o to, že se mu to všechno jen zdá,a že barevné pruhy nelze zvenčí vidět, protože světlo z nich vycházející z vody se nějakým způsobem znovu sbírá a zbělá? Ale na stěny svého akvária, kde paprsky dopadaly, střídavě zevnitř a zvnějšku, lepil bílé proužky papíru a dával pozor, aby zůstaly bílé.
Bylo to zvědavé. Ale nejdůležitější věc, kde začal, proč nemohl najít hranici ani vnikajícího pruhu světla, ani hranici odcházející duhy, nerozuměl. Trvalo to nejméně 10 let, během nichž opakovaně viděl duhu vytvořenou obyčejným obdélníkovým akváriem. Už dávno zapomněl na své optické experimenty s trojúhelníkovým akváriem, které dlouho shromažďovalo prach ve skříni, a pak jedna zeď praskla a byla vyhozena. Ale ne, ne, za slunečného dne přinesl pravítko nebo tužku blíže ke stěně akvária a pokaždé, když byl přesvědčen, že „nedávají stín“, ale „měli by“. Řešení (vysvětlení důvodu) nepřišlo.
Teď je z toho jen překvapen. Věděl naprosto dobře, že světlo uvnitř hranolu se nerozkládá. A věděl, že světlo, které prošlo hranolem, se ukázalo být rozloženo na barvy duhy. Jaký byl z toho závěr? Jediný: světlo se rozpadá při východu z hranolu. Tento závěr však neučinil. Ani když jsem při pohledu na slunce do duhy z akvária viděl, jak z jednoho bodu stříkají zelené, červené a modré jehly. Samozřejmě, on, pouhý smrtelník, je odpustitelný. Velký Galileo, který znal svůj první zákon lépe než kdokoli jiný, a věřil, že Země se pohybuje kolem Slunce, také nevěděl o přítomnosti (univerzální) gravitace. Jedno ale vyplývá z druhého - bez mezilehlých závěrů. Bylo nutné si jen myslet, že Země se z nějakého důvodu pohybuje v kruhu kolem Slunce. Na základě jeho prvního zákona z toho vyplývalo, že na Zemi by měla působit určitá síla ze směru od Slunce. Tento zákon měl objevit on, Galileo. Ale nevěděl o tom.
Nové znalosti a nová hádanka
Když Johan Kern dokončoval přípravy na vydání své ruské verze knihy „Řešení věčných tajemství přírody“, najednou mu došlo. Ano, sám neví, co ho vedlo k rozhodnutí. Zbývá jen říci, že to přišlo samo. Závěr, který mohl a měl být učiněn před více než deseti lety, se najednou objevil bez jakéhokoli důvodu sám o sobě. Najednou si uvědomil, že světlo se rozloží přesně, když opustí hranol, a rozloží se v každém bodě výstupního povrchu. V každém bodě výstupního povrchu jsou generovány odlišné barevné paprsky. A proto nedávají stín z objektu aplikovaného na výstupní povrch paprsků. A proto nedávají stín z předmětu aplikovaného na vstupní plochu slunečních paprsků.
To lze jasně vysvětlit následovně. Po dobu 300 let byla dráha paprsků v hranolu znázorněna jako na následujícím obrázku:
Zde w znamená bílou, r červenou a v fialové paprsky (pro jednoduchost nejsou mezilehlé barvy duhového spektra zobrazeny).
Pokud by dráha paprsků byla skutečně taková, jak je znázorněno na obrázku, pak by se pomocí desky 1, pohybující se po rovině hranolu, bylo možné překrýt část duhového spektra a pozorovat pouze část jejích barev. Každý však může zkontrolovat, že to nefunguje. Při pohybu desky 1 může být barva duhy pouze více vybledlá (nebo úplně zhasnutá), ale je nemožné dosáhnout toho, že některé barvy ve spektru zmizí.
Na základě tohoto jednoduchého experimentu můžeme dojít k závěru, že dráha paprsků je ve skutečnosti taková:
Bílé paprsky w zůstávají uvnitř hranolu bílé, ale červené, oranžové, žluté, zelené, modré, modré a fialové paprsky vycházejí z každého bodu v opačné rovině hranolu a každý z nich ve svém vlastním úhlu (pouze červené r a fialové v paprsky, paprsky s nejmenším a největším úhlem vychýlení). Výsledkem je, že pomocí desky 1 můžete barvy duhy více vyblednout, můžete uhasit celou duhu, ale nemůžete uhasit žádnou z barev duhy samostatně. A je nemožné získat stín z okraje pohyblivé desky 1. A to vše je způsobeno pouze skutečností, že všechny barvy duhy se rodí v každém bodě vnější „výstupní“roviny.
Pokud by rychlost paprsků různých barev ve vzduchu byla odlišná, pak by bylo možné vysvětlit podobnou cestu paprsků. Ale víme, že rychlost všech paprsků světla ve vzduchu je stejná. Taková dráha paprsků proto odporuje všem existujícím teoriím světla. Světlo není ani vlna, ani krvinky (částice). Absolutně bez ohledu na skutečnost, že existuje mnoho důkazů o tom, že světlo má vlnové vlastnosti, lze učinit výše uvedený závěr, že světlo není ani vlna, ani krvinky, které lze stále měnit.
V matematice se často zmiňují singulární čísla, tj. zvláštní nebo zvláštní body. Celá výstupní plocha hranolu je souborem podobných singulárních bodů. Děje se v nich něco, co vede k rozkladu světla na barevné složky. Tento proces je novou záhadou, „představenou“nám výměnou za nalezenou přesnější znalost toho, jak dochází k rozkladu světla pomocí hranolu, za znalost toho, jak objekt blokující paprsky světla nemůže dát stín.
Tato nová reprezentace paprskové dráhy hranolem dokonale ladila s názvem knihy a měla zjevně zdobit její experimentální část. Proto byl tisk knihy pozastaven a popis výše uvedeného otvoru byl do ní zahrnut jako příloha.
Upřesnění dráhy paprsků v hranolu by mělo vést k přesnějšímu stanovení indexu lomu, a tedy k přesnějšímu výpočtu optických přístrojů.
Johann Kern. [email protected]