Натурфилософия: физика снуля (о механике распространения света)
Давайте разглядим увлекательную сторону вопроса, касающегося предельности перемещения распространения и скорости света любых тел. Это связь скорости между плотности и колебаний среды, в которой распространяются эти колебания.
Из курса Неспециализированной физики как мы знаем, что для звуковых волн имеет прямая зависимость скорости распространения волн в веществах от их плотности, а для света — обратная.
Попытаемся трактовать эти зависимости на чисто механистическом языке, являющемся самые наглядным, потому, что видится везде в окружающей нас природе.
Звуковые волны в веществах распространяются благодаря механическим колебаниям молекул и атомов. Спрашивается в чем физический суть зависимости скорости распространения волн в веществе от его плотности?Любое механическое колебание среды, складывающейся из отдельных частиц возможно разглядывать как передачу импульса между частицами вещества по цепочке поделённой на две фазы:
1) энергия волны передается при помощи собственного перемещения частиц в вакууме (в пределе — со скоростью света в вакууме) до столкновения между собой, т.е. в свободном движении;
2) энергия волны передается в виде импульса через тело частицы по окончании столкновении соседних частиц в цепочке.
Разумеется, что скорость частицы в свободном движении зависит от энергии, взятой ею через импульс, а скорость передачи импульса через тело частицы, по-видимому, не превышает предельной скорости сотрудничеств, в частности скорость света в вакууме. Получается, что неспециализированная скорость распространения колебаний в веществе обязана зависеть от расстояния между частицами. Из этого прямая зависимость между плотностью вещества и скоростью звука, в котором он распространяется.
Посмотрим же, сейчас, на скорость распространения электромагнитных колебаний в веществе. Предположительно, тут кроме этого имеет место энергопередача поля по цепочке, складывающейся из двух фаз:
1) распространение самой электромагнитной волны в вакууме, между частицами вещества до поглощения энергии волны следующей частицей;
2) перенос энергии в самой частицы (в пределе — со скоростью света в вакууме), до момента её переизлучения.
Казалось бы, в случае если скорость распространения энергии электромагнитной волны в самой частице однородного вещества постоянна, то связь между плотности и скорости вещества определяется лишь только фазой энергопередачи волны в виде электромагнитных колебаний между частицами.
Но, потому, что между частицами вещества находится безлюдное пространство — вакуум, свет в котором распространяется с предельной для него скоростью, то, очевидноименно в теле частицы набегает отличие в скорости распространения света как для одного и того же вещества различной плотности, так и для разных веществ, скорость распространения света в которых разнится.
В случае если фаза распространения электромагнитной волны в безлюдном пространстве между частицами вещества (со скоростью света в вакууме) не дает никакого запаздывания фронта электромагнитной волны, то значит, что эта отличие всецело определяется скоростью распространения энергии электромагнитной волны в самих частицах вещества и, чем плотнее вещество и ближе друг другу расположены частицы в нём, тем солидную часть собственного пути энергия волны передается в теле частиц (т.е. тем значительную часть в пути занимает распространение её в данной фазе) и тем больше величина запаздывания фронта электромагнитной волны.
По сему делается видно, что энергия передается частицами вещества медленнее, чем скорость распространения света в вакууме, — в пространстве между частицами — что в принципе может разъясняться как минимум двумя обстоятельствами. Первая вероятная обстоятельство — это задержка энергии волны в самой частице, в то время, когда частица не сходу переизлучает поглощенный ею квант света, а, так сообщить, мало подержав его в себе, т.е. через некое время.
Вторая вероятная обстоятельство — это энергопередача волны в частицы не по прямой (диаметрально, через частицу), а по её поверхности (по полукругу её окружности).
Не зависимо от того, что есть обстоятельством задержки сигнала в частице вещества, мы определили, что есть обстоятельством таковой неочевидной, казалось бы, — в случае если сравнивать с звуковыми волнами — обратная зависимость скорости распространения света в веществе от плотности последнего.
Давайте разглядим, сейчас, обстоятельство предельности движения распространения тел и скорости света, по большому счету -ограниченную, как мы знаем, скоростью распространения света в вакууме.
Что определяет скорость света в вакууме? Разумеется, для распространения волн (переноса колебаний) нужна среда, какова бы ни была её природа.
В случае если электромагнитные волны смогут распространяться в вакууме — значит вакуум имеется некая среда, разумеется, имеющая неспециализированную со светом, в частности, электромагнитную природу. В случае если скорость распространения электромагнитных волн в вакууме характеризуется постоянством, значит плотность среды (вакуума) также постоянна — по крайней мере, в той совокупности пространственно-временного отсчета, в которой постоянна скорость распространения электромагнитных волн в данной среде.
Тогда мы можем вычислять, что вакуум складывается из неких полностью однообразного свойства материальных первокирпичиков. Но, потому, что тяжело представить, что вакуум, отождествляемый нами с безлюдным пространством, разделяющим вещество Вселенной, кроме того являясь материальным, может иметь ещё какие-то пространственные пробелы, то мы вправе разглядывать его как некую постоянную по собственной природе субстанцию, состоящую (физически ли, либо чисто умозрительно) из отдельных элементов, каковые сцеплены между собой без каких-либо зазоров.
Но такая интерпретация ставит вопрос о том, что же есть ограничителем скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. В случае если эти элементы являются полностью жёсткими, то по аналогии с звуковыми волнами, при нулевых зазорах между ними мы бы имели вечно громадную скорость колебаний импульса (и передачи энергии) между ними. Похоже, что мы не можем вычислять первоэлементы из которых состоит вакуум пространства и разумеется вся материя Вселенной полностью жёсткими.
Кое-какие чисто философские размышления кроме этого приводят к такому выводу.
Следовательно, первокирпичики материи являются некими сжимаемыми (т.е. динамическими) элементами, Наверное, наделенными основными материальными особенностями, каковые разрешают им определять собственную обоюдную относительность и фундаментальные физические характеристики, отражающие, например, возможность существования материальных первокирпичиков в пространстве и времени и измерения в них.
И лишь некое, первородное свойство, заложенное в этих первокирпичиках определяет скорость их сжатия-растяжения,. Разумеется, в случае если разглядывать их совокупность в целом, то возможно выяснить это их свойство как упругость либо инертность, т.е. инертность электромагнитного поля.
Не вдаваясь в обстоятельства столь передачи энергии распространения и высокой скорости колебаний волны между первокирпичиками материи, потому, что это возможно легко таким стечением событий, связанным с нашим восприятием окружающей действительности, можем выяснить, что скорость эта не есть отражением таковой их механической чёрта как твердость, как вычисляют кое-какие приверженцы эфирной модели пространства Вселенной.
Пространство-электромагнитное поле и вакуум — это среда, владеющая сверхмалой инертностью, но не твердостью. Как раз сверхмалая инертность в сочетании с упругостью разрешает данной среде с высокой скоростью восстанавливать начальное собственный положение, чем разъясняется передачи энергии распространения и сам механизм волн в электромагнитном поле.
Рассмотренные выше примеры дают нам полное и наглядное представление о физической сущности зависимости скорости распространения волн разной природы от плотности вещества.
Это был следующий ход, сделанный нами в понимании природы вещей и явлений и что всё больше приближает нас к теории Всего… (продолжение направляться)
