А что такое лучик света? Эфир, магнит, гравитация, левитация

Владимир Кочев

А что такое лучик света? Эфир, магнит, гравитация, левитация

Часть 1. Загадка дедушки Лоренца, дяденьки Эйнштейна

Давайте вместе разгадаем. (Весёлые и умные и смелые ребята).

Стих № 1

О физике и истине её сокрытой.

Я не физик, не учёный,

А немножечко поэт,

Квас люблю, чтобы ядрёный,

И без штор, что в доме свет.

Любопытным и свободным,

Про науку, где темно,

С Дон Кихотом благородным,

Чтоб чуть грустно и смешно.

Чтобы вдаль шагать успешно,

Надо знать, что в быль ушло,

Разберём, поймём неспешно,

В голове, чтобы светло.

Много в физике загадок,

Надо к истине дойти,

Исписать стопу тетрадок,

И один ответ найти,

Истину да ищущий обрящет,

Так вещает заповедь Христа,

Истина конфет и мёдов слаще,

Не бывает легкого у физиков креста.

Физик ищущий – фанатик,

У него в душе огонь,

В его связке математик,

Их отчаянных не тронь.

Сколько в физике загадок,

Разгадать бы, хоть одну,

Распахать к утру сто грядок,

Да из пушки б на Луну,

Вот и вся за труд награда,

Физик – он поэт, творец,

Лишь летает слава рядом,

И воздушный с ней дворец.

Стих № 2

О вечности всемирного движения

Что такое есть движенье,

Что такое есть покой,

Что такое ускорение,

Поразмысли дорогой.

Равномерное движение,

Это тоже, что покой,

Нет в движении изменения,

Понял смысл, дорогой.

Что такое колебанье,

То процесс туда – сюда,

Бесконечное качанье,

Так волнуется вода.

В колебательном движении,

Не найдет приют покой,

В каждой точке ускорение,

Покачай своей ногой.

Колебание длится вечно,

Без затраты сил извне,

Вечен путь на небе Млечный,

Вечен свет в моём окне.

Колебаться может вечно,

Без подпитки сил извне,

Коли есть обеспечение, -

Стопроцентный КаПэДэ.

Видишь, маятник, качаясь,

Получил, что дали, взял,

И обратно, разгоняясь,

Всё, что дали, всё отдал.

В наших ходиках есть тренье,

Но нам умным – не беда,

Кушай, в чай клади варенье,

Гиря тянет вниз всегда.

Совершенство механизма,

Не создали на Земле,

Только в космосе харизма,

Стопроцентный КаПэДэ.

Стих № 3

О малости и бесконечности пути

Что такое бесконечность,

Что такое пустота,

Что такое в Мире вечность,

Космос, время, красота.

Пустота – то есть пространство,

Вакуум – воздуха там нет,

Но Вселенная есть братство,

Звёзд, галактик и планет.

Что такое бесконечность,

В чём загадка, её суть,

Можно двигаться, хоть вечность,

Не убавится тот путь,

Удивляет бесконечность,

Бесконечная длина,

Путь из вечности и в вечность,

Нет начала, нет конца.

Если бы была конечность,

Ты спросил бы, что за ней,

Но там снова бесконечность,

Снова чаю мне налей.

Можно выделить кусочек,

Из бескрайнего пути,

И давай, шагай, дружочек,

Сколько можешь сам пройти.

Каждый шаг большого дяди,

Будем метром называть,

Отдохнешь, на пень присядешь,

Можно скорость подсчитать.

На коня, и ноги в стремя,

И по Миру вдаль скачи,

Подели свой путь на время, -

Свою скорость получи.

Бесконечен путь по кругу,

Это, значит, в никуда,

Пригласи на вальс подругу.

И кружись туда – сюда.

Стих № 4

О вечном времени безбрежном, и как его за хвост поймать.

Что такое в Мире вечность,

Это значит всё всегда,

Временная бесконечность,

Нет начала, нет конца.

Символ вечности есть время,

Время движется вперёд,

Всё, что было, то уплыло,

Всё, что будет, подойдёт,

Не имеет остановки,

Невозможно задержать,

Эх, волшебны бы кроссовки,

Чтобы время обогнать.

То, что будет послезавтра,

Как в кино бы посмотреть,

Расспросить бы космонавтов,

С ними б, в Космос улететь.

Что такое, всё же, время,

Как его и в чём считать,

Дров накладывай беремя,

Время печку затоплять.

В чём хранится в Мире время,

Вот, потрогать бы его,

Время тукает нам в темя,

То секунды, статус КВО.

Видишь, ходики на стенке,

Гирю кверху подтяни,

Распрями свои коленки,

И, чуть, маятник качни.

Стрелки малое движенье,

Это времени шажок,

Кушай с ложечки варенье,

Сколько съел уже дружок.

Время нет во всей природе,

Есть движение, процесс,

Ходики – часы в народе,

Сутки делят без чудес.

Сутки это, лишь вращенье,

Оборот один Земли,

Один год – одно круженье,

Вокруг Солнечной оси.

Мера времени секунда,

Продолжается, лишь миг,

Крикнет боцман всем полундра,

Охнет немощный старик.

Шестьдесят секунд – минута,

Можно песенку пропеть,

Если дёргаться всем круто,

Можно и сплясать успеть,

Время меряют часами,

Чтобы утром не проспать,

Расстояние – шагами,

Лучше – метром измерять,

Ну, а как же на планете,

На галактике другой,

Как считают время дети,

Сядь, подумай головой.

Их Земля, быть может, больше,

Или меньше – всё равно,

Сутки катятся подольше,

Иль короче, как в кино,

Значит их часы, минуты,

Отличаются от нас,

Футы – ну ты, ножки гнуты,

Вот те фокус, вот те раз.

Не печалься, нет проблемы,

Коль уметь считать до ста,

Пересчёт из той системы,

Арифметика проста.

И длину своим аршином,

Они меряют в пути,

И другой объём корзины,

Калькулятор подключи.

Это всё ежу понятно,

Дело главное не в том,

Вытри губы, чтоб опрятно,

Сиди прямо за столом.

Стих № 5

Жил да был Ньютон всемудрый

Я скажу немного вкратце,

Про Ньютона, а потом,

Про Максвелла, прочих старцев,

В общем, кушай суп с котом.

Жил да был Ньютон Всемудрый,

Он природу изучал,

И парик свой красил пудрой,

Истин, нет, не измышлял.

"Истин я не измышляю",

Вот такой изрёк совет,

"Лишь природу наблюдаю,

Средств, других в познании нет".

Золотые дни Ньютона, -

Всё – по полочкам в шкафу,

Зашаталась та корона,

Пишут новую строку.

Дело в том, что по закону,

Кубик, кубик – будет два,

Так вот было по Ньютону,

Подложи-ка в печь дрова.

Скорость к скорости прибавить,

Арифметика проста,

Иль из большего убавить,

Посчитаем, коль нужда.

Но один печальный опыт,

Ввел в сомнение закон,

По Земле прошелся шепот,

"Прав ли мудрый наш Ньютон".

Мы такой, примерно, опыт,

Проведём здесь на Земле,

Нам не страшен чей-то шепот,

Опыт будет на столе.

Стих № 6

Всё о том, как для науки опыт сделали друзья.

Между братьями – друзьями,

Заключён был договор,

Они двое с фонарями,

Светят третьему в упор.

Но один стоит на месте,

А второй, как метеор,

Километров тысяч двести,

Транспорт выбрал – он хитёр.

В раз фонарики включали,

Светит луч через Эфир,

Что и как они не знали,

Сколь, загадочен тот Мир.

Чей фонарь скорее светит,

Тот, кто едет иль стоит,

Тот, кто правильно ответит.

Тот и в споре победит.

Оказалось, скорость света,

Одинакова у всех,

Нет единого ответа,

Приз разделят на троих.

Настоящий опыт тот же,

Но на небе проходил,

Повторили его позже,

Правду опыт подтвердил.

По Ньютону – непорядок,

Скорость разная должна,

Быть у пеших и лошадок,

Убедись – вон из окна.

И начался спор учёных,

"Что такое свет – волна",

Мнений нет определённых,

Значит, штурм мозгов, война.

Постньютоновское время,

Разошлось на два пути,

Свет – волна, фотоны света,

Лучше с ними не шути.

По Максвеллу – всё понятно,

Свет – магнитная волна,

Мчатся волны без оглядки,

И на всех среда одна.

Скорость задана Эфиром,

Общей в Космосе средой,

Расходитесь – ка все с Миром,

И седой и молодой.

Но его существованье,

Ещё надо доказать,

Майкельсон явил старанье,

И начал его искать.

Ну, хотя бы только ветер,

От движения его,

Вот, сидишь, порой в карете,

Ветер дует ого – го.

Не возник тот ветер сразу, -

Отрицательный ответ,

Повторил ещё два раза,

Результатов лучших нет

Стих № 7

О сочинениях Великого Эйнштейна

И уж кончился портвейн,

У учёных на пиру,

Дело спас младой Эйнштейн,

После выпивки к утру.

Теоретик был он умный,

Предложил свою модель,

Но руками – практик скудный,

Закрутилась карусель.

"Нам Эфира и не надо,

Обойдёмся без него,

Пустяковая преграда,

Перебьёмся, ничего".

По Эйнштейну – нет Эфира,

Значит свет и не волна,

Мой Фотон летит по Миру,

Глянь, – увидишь из окна.

Ну, а как же без Эфира,

Парадокс тот объяснить?

Много пьяных у трактира,

Может, их и расспросить.

Нет ответа у Эйнштейна,

Он издал, лишь постулат,

Чтобы чисты воды Рейна,

Протекали ночью вспять.

Постулат на самом деле,

Это скорости предел,

И для света, для материй,

Всех земных природных дел.

Заявил, что скорость света,

Есть предел всех скоростей,

И издал закон запрета, -

Смерть, кто движется быстрей.

Потому ли скорость света,

Не зависит от того,

Едет ли, стоит карета,

Иль в мгновенье, иль давно.

Выше скорость быть не может,

Потому, что есть предел,

Кость свою собака гложет,

Сытый тот, кто мясо съел.

Почему же за пределом,

Нет движенья, скоростей,

"То совсем не ваше дело",

Так ответил бы Эйнштейн.

Лишь Эфир раскрыл причину,

Равенства двух скоростей,

Но ту мысль, как балерину,

Отогнали от дверей.

Есть Эфир, иль нет Эфира,

То не праздный разговор,

Раскололся на два Мира,

Физиков научный двор.

Две дороги у науки,

Только истина одна,

Мозговые споры – муки,

Умным стало не до сна,

Пролетело в споре время,

Отошло в ту даль сто лет,

Уж живёт другое племя,

Где ты истинный ответ.

Не рассеялось сомненье,

Отчего да почему,

Кушай с ложечки варенье,

Не скажу я никому.

Если верить в сказ Эйнштейна,

Надо верить в чудеса,

Не понять сказ без портвейна,

Но, ведь в споре пить нельзя.

Время и длина – резина,

Можно сжать и растянуть,

У любого гражданина,

Выдох, вдох качает грудь.

За одно, и тоже время,

Можно в Космосе побыть,

В это время его племя,

Лишь успеет глаз открыть.

Это правда и неправда,

Математики расчёт,

Мозговые муки ада,

Виртуальный кушай мёд.

Математика – условность,

Только физика реал,

В ней прагматика, готовность,

Сделать то, о чём сказал.

Все мы знаем с юной школы,

Мнимость, мнимое число,

Виртуальный суп без соли,

Похлебай из ничего.

Покажите мне в натуре,

Это мнимое число,

Нет его в Земной структуре,

Слов заумных полкило.

Но какой же математик,

Обойдётся без него,

Теоретик и прагматик, -

Все использует его.

Так и формулы Эйнштейна,

Словно мнимое число,

Не понять их без портвейна,

Этих формул два кило.

Пусть она и справедлива,

Как и мнимое число,

Виртуальна и красива,

Не реальна суть её.

Значит, спорим мы напрасно,

Всё имеет место быть,

Виртуальное прекрасно,

И Земной реальный быт.

Если физики откроют,

Тот загадочный Эфир,

Значит, СТО они закроют,

Жаль, прекрасен в сказке Мир.

Виртуальная задача,

Виртуальный в ней ответ,

Думал, думал, ФИЗИК, плача,

Где же, в чём же тот секрет?

Результат задачи ложен,

Факты взяты с потолка,

Он в начале был заложен,

Выпьем с булкой молока.

Стих завершающий, да не последний

Течёт, журчит в сознанье время,

Затормозить его нельзя,

Так прорастает в почве семя,

Природой послана стезя.

И рядом мысль человека,

Не знает ум в пути преград,

Идёт от Каменного века,

Вперёд, вперёд ни вспять назад.

От дикаря, от Каменного века,

В цивилизацию нас вынес добрый ум,

И, лишь, тогда мы превратились в человека,

Сменили на дворец пещерный чум.

Ум человека, словно крылья,

Быстрее света мысль прёт,

И крепость, крепче, чем Бастилия,

Без боя в ноги упадёт

А теперь всё это в прозе

(простыми добрыми словами)

Эйнштейна в наше время знают все. Его, боготворит интеллигенция – в основном гуманитарии, он символ гениального ума. Но в Мировой физике его СТО это всего, лишь одна из гипотез. И какая гипотеза есть истина, покажет опыт и время. Об этом упоминал сам Эйнштейн.

По Эйнштейну длина, время, масса зависят от скорости. Да и пространство наше, по геометрии Лобачевского, искривлено. Но, если двигаться по истинно прямой, со скоростью света, то сократится расстояние, затормозится время. За одну биологическую жизнь, промчишься сквозь вселенную, сквозь время, увидишь на других планетах первобытных, и совершенных будущих людей. А когда вернёшься на родную Землю, где пройдут уже тысячелетия, там будет новый человек. Для них ты будешь первобытным дикарём.

Опустимся в запрошлые века

Удивителен, ушедший в историю недавний наш Двадцатый век. В России победил и разрушился Социализм; и вновь пришел Капитализм. По Марксу исторический переход к следующей социальной системе это результат эволюции, а Ленин свершил революцию – насилие, пронзив пространство – время. Быть может, поэтому и результат отрицательный. Россию потрясли разрухи – при переходе от Капитализма к Социализму и обратно – Капитализму.

Но, несмотря на войны и разрушения Человечество движется к совершенству. И в этом святая заслуга физиков. Они вопреки злу вершат добро, кропотливо, шаг за шагом, исследуют Мир, заглядывая сквозь микроскопы, телескопы и природа, как тайная книга, распахивается, даря свои блага.

Физики такие же, как и все мы – гомо Сапиенсы (разумные люди), но они, как азартные охотники, в вечном пути; и не ногами ходят – бродят, а умом, пытливостью находят истину природы. А после, активные, рукастые, головастые инженеры Сапиенсы, делают из той интеллектуальной добычи, реальные машины для всех, живущих на Земле.

К двадцатому столетию основные явления природы были описаны законами относительности Галилея, механики Ньютона.

Но оставалось не до конца раскрыто явление природы – электричество. Великий трудяга от физики, кропотливый экспериментатор Фарадей, открыл явление электромагнитной индукции. Проводники, по которым течет электрический ток, взаимодействуют через пространство, которое он назвал полем. Но что это такое?

Позже великий физик Максвелл, аналитически описал это чудо явление, доказал теоретически, что свет и электромагнитное поле едины; предполагалось, что средой распространения этого поля в пространстве является "Эфир". Мировой Эфир неподвижен, Все планеты и Земля движутся, вращаясь в нём.

Но что такое это пространство – поле, как ощутить этот Эфир, дотронуться хоть пальчиком?

Печальный опыт Майкельсона

Искусный экспериментатор Майкельсон, по подсказке Максвелла, создав специальный интерферометр, упорно стал искать тот загадочный Эфир.

Воздух – среда распространения звуковой волны, в какой-то мере являются аналогом Эфира. Воздух не видим, как и Эфир. Но ветер воздуха можно легко ощутить, а можно создать его, если быстро, быстро бежать, а лучше мчаться на автомобиле, высунув в окно нос, а лучше палец.

Известно, что Земля движется в пространстве Эфира по своей Солнечной орбите со скоростью 30 километров в секунду. Значит, должен быть и ветер Эфира. Но как его, сидя на Земле, уловить, ощутить. Просто, – поставить по ходу движения Земли парус,– Эфирный парус. Это шутка.

Сделаем по-другому. Известно, что свет – луч света распространяется по Эфиру. Относительно этого движущегося луча, мы и сравним своё движение – движение Земли. Это, значит, мы определили скорость движения Земли, относительно неподвижного Эфира.

Пустим луч вдоль по орбите. Пусть наш луч распространяется от источника света до экрана, вдоль «плеча» длиною 10 метров. по неподвижному Эфиру, со скоростью 300000 км в сек/сек. Но при этом учтём, что и само «плечо» движется вместе с Землей, относительно неподвижного эфира со скоростью 30 км/сек (так мы предполагаем)..

Итак, включим источник света. Какое расстояние пройдёт передний фронт луча, достигнув экрана. И ежу понятно десять метров, скажут не особо вдумчивые дяди. А умные и смелые весёлые ребята возразят. Дело в том, что пока волна светового луча, распространялась по неподвижному Эфиру, Земля не стояла на месте. Земля двигалась в одном направлении с лучом; её скорость 30 км/сек. Быстро, но в десять тысяч раз медленнее его. К тому моменту, когда луч пройдёт по неподвижному Эфиру 10 метров, экран, вместе с Землёй сдвинется на миллиметр (одну десятитысячную часть длины луча).

Этот миллиметр луч снова пройдёт, но за этот момент экран отойдёт от него на 0,1 микрон. Итак, луч будет догонять убегающий экран, делая последующие шаги 1миллиметр + 0,1 микрон, + 0, 01 нм. и так далее, пока не догонит крайней точки плеча.

По формуле точнее определим, какое расстояние должен пройти луч, чтобы встретиться с экраном, догнать его. Выведем эту известную формулу.

а) Луч Света ( * ) идет от начала плеча и до конца его. Но при этом и само плечо движется в сторону движения луча. Поэтому длина пробега луча увеличивается

Лучу света ( * ) надо дойти до крайней преграды – экрана. Но при этом, и экран тоже движется – "убегает" ( L` ). Но луч, двигаясь быстрее, нагонит его, пройдя, за одно и тоже время, большее расстояние ( L`` ). Выведем эту известную формулу.

Итак, луч прошел расстояние 10 метров+1мм+100нм.

А что это значит. Это значит, что за этот момент времени, наше «плечо» вместе с Землёй сдвинулось относительно Эфира на 1мм + 100нм.

Можно на этом остановиться. Мы определили движение Земли, относительно Эфира.

Да это так, но это теоретическое предположение. Физика требует экспериментальных доказательств. У Майкельсона более сложная задача, ему надо реально увидеть этот результат.

Опыт Майкельсона

Идея измерения малых величин при помощи эффекта интерференции была известна. Луч от источника разделяется на два когерентных луча. И далее лучи, пройдя до преграды и отразившись, возвращаются в исходную точку и сравниваются своей длиной. Но на пути одного луча, там, где он поворачивает назад, был поставлен предмет, толщину которого необходимо было замереть. Поэтому длина этого луча будет чуть покороче. Придя в исходную точку, два луча, сравниваясь, (накладываясь, один на другой), дают интерференционную картинку – чередование белых и черных полос. Полосы, при этом сдвинулись. Просто. Но это был процесс измерения толщины неподвижного объекта.

Но процесс измерения движущегося объекта сложнее и менее эффективен Измерительный луч, направлен по ходу движения Земли, а опорный луч направлен поперёк движения Земли. Дойдя вперёд до своих преград, оба луча возвращаются в исходную точку и сравниваются своей длиной. Поперечный опорный луч тоже изменяется в длине, но меньше. Вот в этом и заключается идея сравнения – измерения.

Но главное отличие интерферометра Майкельсона в том, что сам прибор находится в пути – движении. (Предполагалось, что Земля движется, относительно Эфира). Обратный ход продольного луча идёт навстречу движущемуся плечу. Это обстоятельство и определило низкую эффективность эксперимента

Итак, как работает интерферометр Майкельсона. Выше по тексту, ход «вперёд» продольного луча мы уже разобрали. Движение луча и сдвиг «плеча» совпадают по направлению, Всё в порядке, происходит, увеличение длины пробега луча за счёт сдвига «плеча». Это и есть реальный сдвиг Земли, относительно Эфира!!!

Но при обратном ходе продольного луча, плечо идёт лучу навстречу. Происходит не сложение, а вычитание пути продольного луча. Этот вредный процесс, ведёт к снижению результата измерения. В этом и есть главное отличие процессов измерения стационарных и подвижных объектов. В этом и причина снижения «чувствительности-»

Это Майкельсон учитывал. Но лучшего способа практически решить поставленную задачу не было. Обратный ход луча в результате уменьшал, замеренный сдвиг прямого хода луча. В результате прибор становится менее «чувствителен». Но, все равно, в итоге продольный луч проходил туда и обратно чуть более длинный путь, чем поперечный. В общем, поставленная задача с трудом, но выполнялась.

Представим этот «вредный» обратный ход продольного луча. Луч движется обратно со скоростью света, при этом навстречу ему движется плечо со скоростью движения Земли (30 км/сек.). Происходит вместо сложения (длина пробега луча + длина пробега плеча) вычитание (длина пробега луча – длина пробега «плеча»). Фактически измерение сдвига Земли относительно Эфира уже выполнилось при движении луча «вперёд». Обратный ход луча это измерение, лишь занижал.

Изобразим обратный ход луча. Луч, дойдя до преграды – зеркальца, отразившись, возвращается, идёт назад. Навстречу ему сдвигается плечо.

Вот формула обратного хода (подобную формулу прямого хода луча мы вывели ранее)

А сейчас представим сумму длин лучей "вперёд" + "назад", по продольному плечу:

Итак, мы получили сумму, противоположно направленных отрезков лучей, продольного плеча. Снова заметим, что отрезок луча "назад" вносит ошибку измерения, занижает результат.

Поперечный луч. Параметры поперечного луча представлены, как стороны прямоугольного треугольника.

Поперечный луч направлен перпендикулярно продольному плечу. Но следует учесть, что сам луч не идеален, пучок имеет толщину и расхождение. Поэтому реально луч проходит

по гипотенузе треугольника.

А вот схема поперечного и продольного луча. Поперечный луч направлен перпендикулярно продольному лучу. Но следует учесть, что пучок света имеет ширину и расхождение. Поэтому луч проходит по гипотенузам треугольников.

Лучи продольный и поперечный раздваиваются в точке ( * ).

Далее лучи, дойдя до своих зеркал отражаясь, идут в объектив зрительной трубы ( + ).

Вот формула длины поперечного луча от источника до зеркальца и обратно.

(Подобный вывод формулы изложен в школьных учебниках)

Итак, получены формулы продольного и поперечного лучей. По нашим предположениям (Если Земля движется навстречу неподвижному Эфиру), продольный луч должен быть чуть, чуть длиннее. Интерферометр это покажет, сдвинув на экране свои чёрточки. А можно всё это увидеть и по формулам, сравнив арифметически их по длине