Gonimy zajączki ...

 

W tym wpisie konieczny jest powrót do dzieciństwa.

 

Większość z nas bawiła się puszczaniem tzw. “zajączka”. W słoneczny dzień operując lusterkiem uzyskiwaliśmy plamkę świetlną na ścianie, powstającą przez odbicie promieni światła słonecznego od lusterka i skierowanie ich na ścianę ,gdzie powstała owa jasna plamka.

Ruchy lusterka powodowały ruchy zajączka na ścianie.

 

Co porusza się na ścianie?

 

Oto pytanie dorosłych.

Odpowiedź niektórych “salonowych” dorosłych brzmi:

 

Na ścianie porusza się światło.

 

Obliczmy więc prędkość tego “ruchu światła”.

Niech pionowa ściana ma formę kolistą o promieniu

R = 10 m

[zob.rys 1.]

 

Centralnie, umieszczamy laser o długości r =10 cm ,który będzie wirował w płaszczyźnie poziomej [ równoległej do podłogi ], a oś obrotu w punkcie O , prostopadła do podłogi.

 

Uruchamiamy laser, powstaje promień świetlny, który pada na ścianę [ ekran ] w postaci “zajączka”

w punkcie A.

Następnie wprawiamy w ruch obrotowy laser ze stałą prędkością kątową ,np. 1000obr/s.Akcja laserowa jest ciągła w czasie.

 

Jasne , że punkt Z  [ brzeg końcowy tuby lasera ] wiruje z prędkością liniową według formuły :

Prędkość liniowa = prędkość kątowa x odległość OZ

V = w*r = 1000*2*Pi*10 [cm/s] = 10 000*2*Pi [cm/s] = 100*2*3,14 [m/s] = 0,628 [km/s].

 

Co się dzieje w tym czasie z “zajączkiem” na ekranie ?

A no,  porusza się z prędkością liniową tak samo liczoną :

V = w*R = 1000*2*Pi /s * 10 m = 10 000 *2*Pi [m/s]= 62,8 km/s !

 

Jeżeli więc twierdzimy, że to, co się porusza na ścianie, to ruch światła ,wówczas musimy przyjąć ,że prędkość światła wynosi 10 [km/s] !!

 

Sytuacja zrobi się jeszcze ciekawsza ,gdy kolistą ścianę odsuniemy na odległość ,np. R(2)=100 [km].

Wtedy otrzymamy wynik:

V = w*R(2) = 1000*2*Pi/s * 100 km = 100 000 km/s

 

Prędkość światła zmieniła się i wynosi teraz 628 000 km/s !

 

Łatwo zauważyć, że im dalej stoi ekran tym prędkość światła wzrasta coraz bardziej i może wynosić :

V w*r = 1000 *2*Pi/s * 1000 km = 6 280 000 km/s,

co niewątpliwie miłośników nadświetlnych tachionów niezwykle ucieszy.

 

Z radości nie zauważą zapewne ,że według powyższych rozważań odległość ściany od żródła światła ma wpływ na prędkość poruszania się światła.

Tym samym zaczyna się wyłaniać ciekawa fizyka.Może to "nowa fizyka" ?

 

W powietrzu [lub w próżni],prędkość światła może wynosić tyle , ile nam się podoba ! A jeśli oddzielimy Z od AB naftą lub inną cieczą, lub gazem – też tak będzie.

 

Prędkość światła jest dowolna od zera do nieskończoności.

 

A gdzie leży  początek takiej fizyki światła??

 

W twierdzeniu ,że to co widzimy na ścianie ,to co przemknęło z prędkością miliona kilometrów na sekundę[ lub 100 m/s], to jest ruch światła z A do B.

 

Tymczasem z A do B nie wędruje nic fizycznego ! Albowiem w A nie ma źródła światła. Promienie światła nie biegną z A do B. Z punktu A do punktu B nie przemieszcza się amplituda fali świetlnej, a tym samym nie przemieszcza się ani energia światła ani pęd [pakietu lub fotonu] , ponieważ ruch amplitudy, to ruch energii i pędu.

 

A więc brak ruchu energii na ekranie.

To złudzenie , że jest taki ruch.

 

Ale coś się jednak rusza z A do B .  Co to więc jest ?

 

Jedyny fizyczny ruch światła to zachodzi na drodze od Z do ekranu.

 

Natomiast po ekranie wędruje obraz powstały przez działanie określonej fazy

fali świetlnej [ lub fazy fotonu ] padającej na ekran, czyli z A do B przemieszcza się faza .

 

W teorii ruchu falowego dowodzi się ,że prędkość przemieszczania się fazy fali może być dowolna, natomiast prędkość przemieszczania się amplitudy fali -okazało się doświadczalnie - że jest ograniczona od góry. Granicą jest c.

 

Jest znanych [ i opisanych ] kilka złudzeń optycznych spowodowanych ruchem fazy światła, które przez namiętne chciejstwo tachionowe, były mylnie interpretowane ,jako ruch amplitudy fali świetlnej [ bardzo interesujące są muary, które pozwalają w warunkach laboratoryjnych uzyskiwać ponadświetlne prędkości “duchów”].

 

Takie interpretacje miały bardzo krótki czas życia.

Bowiem ruch obrazu nie jest ruchem przyczyny ,która daje obraz.

Chociaż związek między nimi jest.