Техника - молодёжи 2001-10, страница 56

ЭХО «ТМ»

СВЕТ БЫСТРЕЕ СВЕТА?

Недавно в «ТМ» (№4 за 2001 г., с.58) была напечатана заметка «Постоянна ли скорость света?», автор которой предложил схему довольно сложного эксперимента, позволяющего непосредственно проверить справедливость второго постулата специальной теории относительности (СТО), согласно которому невозможно превзойти скорость света в вакууме. Мне же удалось сделать такую проверку, пользуясь простыми «домашними» средствами и получить результат, противоречащий СТО.

В обыкновенной бытовой люминесцентной лампе температура плазмы имеет порядок десятков тысяч градусов, что соответствует движению заряженных частиц со скоростью около 100 км/с Перпендикулярно этой лампе я установил трубку длиной 750 мм, с двумя диафрагмами и с фотоаппаратом на конце (см. рисунок), поместив между шторкой затвора фотоаппарата и пленкой прозрачный крестообразный «прицел».

Фотоны, излученные ионами, летящими со скоростью V, должны иметь скорость С + V, направленную вдоль оси лампы параллельно фотопленке, в соответствии с классическим

баллистическим принципом сложения скоростей (а не с формулами СТО). Если это так, то пятно на фотопленке сместится от точки «прицела» в направлении движения ионов, излучающих свет.

Поскольку скорость частиц в люминесцентной лампе равна примерно 100 км/с, то, по моим оценкам, на расстоянии 750 мм на фотопленке должно наблюдаться смещение светового пятна в сторону движения ионов примерно на 0,25 мм. Подобное смещение от крестовины «прицела» легко обнаружить при последующем увеличении фотоснимка. Но

если верен второй постулат СТО, то никакого смещения светового пятна не произойдет: скорость движения источника света V не прибавится к величине С.

С помощью несложной электрической схемы я изменял направление тока в люминесцентной лампе (то есть направление движения ионов), а потом сравнивал между собой полученные фотоснимки. И обнаружил, что световое пятно действительно смещается от среднего положения в сторону движения ионов как раз примерно на 0,25 мм. Когда же люминесцентная лампа питалась переменным током с частотой 50 Гц, то никакого смещения светового пятна не наблюдалось.

Из этого следует, что либо второй постулат СТО неверен, либо его физический смысл нуждается в каких-то особых разъяснениях. □ Денис ВОРОНИН

«ПИФАГОРОВЫ ШТАНЫ...»

Физический смысл второго постулата СТО (по определению Г.Бонди) заключается в том, что в вакууме свет не может обогнать свет. То есть, если источник света движется со скоростью V, то вдоль направления его движения кванты летят не со скоростью С + V, а со скоростью С. Этот постулат, безукоризненный с точки зрения современной физической теории (и подтвержденный ее практическими применениями — например, при создании ускорителей элементарных частиц), находится в вопиющем противоречии с так называемым здравым смыслом. И поэтому делаются многочисленные попытки опровергнуть этот постулат (а вместе с ним и всю теорию относительности!).

Попробую разъяснить ситуацию, описанную Денисом Ворониным. По его мнению, скорость движения света С складывается со скоростью движения его источника V по так называемому баллистическому принципу — то есть так же, как складывается скорость полета пули со скоростью движения стрелка. Поэтому представим себе, что в вагоне поезда сидит человек с ружьем и стреляет по мишени, находящейся от него на расстоянии L.

Если поезд неподвижен, а пуля летит со скоростью С, она попадет в мишень через время t = L/C. А если поезд движется со скоростью V, то за это же время как сам поезд, так и пуля, выпущенная из ружья и продолжающая лететь по инерции (сопротивлением воздуха можно пренебречь) вдоль движения поезда, сместятся на одно и то же расстояние I = tV = LV/C. И если С = З Ю¹⁰ см/с, L = 75 см и V = 10⁷ см/с (как в опыте Воронина), то смещение пули действительно должно составить величину порядка 0,25 мм. Согласно же известной каждому школьнику теореме Пифагора, квадрат гипотенузы прямоугольного треугольника равен сумме квадратов его катетов («пифагоровы штаны на все стороны равны»), и при движении «классического» поезда расстояние от_стрелка до цели будет равно не L, a L-V l² + L². И если события происходят в соответствии с баллистическим принципом сложения скоростей, то в опыте Воронина скорость полета пули должна составить величину V' = CV1 + (V/C)², действительно превышающую скорость света в вакууме.

Так неужели теория Альберта Эйнштейна построена «на песке», и проектировавшиеся в соответствии с ней ускорители элементарных частиц работают лишь по какому-то недоразумению?

Увы, на явном недоразумении основан сам опыт Воронина. Автор считает, что световые кванты излучают ионы, летящие в люминесцентной лампе. Но эти кванты поглощаются люминофором, нанесенным на внутреннюю поверхность стеклянной трубки, вызывая его свечение. Частицы же люминофора НЕПОДВИЖНЫ относительно трубки с фотоаппаратом, и поэтому ни о каком сложении скоростей не может быть и речи. А то, что смещение светового пятна все же наблюдалось, да еще точно на предсказанную величину, то это может быть лишь следствием ошибки опыта, величина которой случайно совпала с ожидаемой... ■ Вячеслав ЖВИРБЛИС

ПОВЕРХНОСТЬ-НЕВИДИМКА

Тело, полностью поглощающее все падающее на него излучение, называется абсолютно черным. В фотометрии в качестве такого тела используют сферический сосуд с небольшим отверстием, изнутри покрытый, например, сажей. Свет, попадая в отверстие, оказывается как бы в «ловушке», а из отверстия излучается только свет с длиной волны, в точности соответствующей температуре сосуда. Поэтому электромагнитное излучение иногда характеризуют температурой, выраженной в градусах Кельвина.

Но для других практических нужд необходимы не устройства, используемые в фотометрии, а покрытия, поглощающая способность которых максимально приближается к характеристикам абсолютно черного тела Такие покрытия используют, например, при создании солнечных энергетических установок для снижения радиационных тепло

вых потерь. А современные самолеты-невидимки покрывают специальными химическими составами, поглощающими излучение радаров.

Создать такую по-верхность-неви-димку можно и простым физическим методом. Например, если сложить плотной стопкой несколько обыкновенных лезвий для бритья (толщина каждого лезвия составляет примерно 0,145 мм, длина заточенной части около 2 мм, а угол заточки — 4°, то попавший на такую «пилу» свет, отражаясь от ее блестящих сторон, не сможет выбраться оттуда обратно (см. рисунок), и стопка лезвий

приобретет все особенности абсолютно черного тела. По-видимому, в этом случае полностью поглощаться смогут электромагнитные волны с любой длиной волны, способные отражаться от полированных металлических поверхностей (то есть не только волны видимого света, но и радиоволны миллиметрового и даже сантиметрового диапазонов). А поглотившись, электромагнитные волны просто нагреют стопку лезвий.

Подобные невидимые поверхности любого размера можно формировать, используя плотно прилегающие друг к другу тщательно отполированные трех-, четырех— и шестигранные призмы с определенными углами заточки. ■

Владимир ПЕТРЯКОВ, г.Анапа

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 10 2 0 0 1