Йохан Керн   Reale Physik   Grosse Naturforscher   Deutsche Physik   Bibliothek  

Johann Kern, Stuttgart, jo_k@gmx.net

Для тех, кто хочет понять ошибочность принципа Гюйгенса

Кристиан Гюйгенс ввёл в науку принцип, который формулируется таким образом: "каждая точка фронта (поверхности, достигнутой волной) является вторичным (то есть новым) источником сферических волн."

Принцип Гюйгенса

Принцип иллюстрируется рисунком

Дифракция волны на прямоугольном отверстии в непрозрачном экране по Гюйгенсу

Уже на этом рисунке авторы источника [1]  не только занимаются подгонкой, но и разоблачают сами себя.

Подгонка заключается в том, что вторичные волны нарисованы не сферическими, а полусферическими. Сферические волны, конечно же, несколько испортили бы такую красивую картинку, внесли бы в неё некоторый хаос?

Разоблачение же заключается в том, что обратная сторона стенки, в которой находится отверстие, показана освещённой вторичными волнами. В соответствии с рисунком и принципом Гюйгенса это абсолютно правильно. Но такого ещё никто не видел.

Таким образом, сам рисунок доказывает, что этот принцип ошибочен.

Формулировка принципа Гюйгенса мистическая. По ней получается, чтомысленныеповерхности могут отражать волны. Если бы это было так, то мы бы видели свет, лучи света. Мы же видим только тот свет, который попадает нам в глаза, например, от освещённых предметов или от пылинок в лучах света. Сами лучи света мы не видим.

О том, что принцип Гюйгенса неверен, уже было написано в статье [2], в которой из энергетических соображений было доказано, что подобное невозможно.

Недавно я вспомнил один снимок, который очень хорошо иллюстрирует, что было бы,если бы принцип Гюйгенса был правильным. Этот снимок находится в статье [3], которая появилась почти на два года позже, чем статья [2]. В статье [3] речь идёт совсем о другом и я тогда не вспомнил о Гюйгенсе.

снимок лазерных лучей

Вот этот снимок.

Верхняя толстая линия внутри призмы — это светящийся след луча лазера, проходящего сквозь торцы призмы. Нижняя — это отражение этого следа в нижней грани.

Через обычную стеклянную призму проходит луч зелённого цвета от лазера мощностью 50 милливатт. По-видимому, в стекле находится нечто (молекулы или их части), что для луча лазера является препятствием, и часть света лазера отражается (рассеивается) от этих препятствий, вследствие чего мы видим траекторию (след) луча лазера. Луч имеет диаметр 2-3 мм. Отражение столь интенсивное, что мы ничего не видим через этот след. Он выглядит как зелёный непрозрачный стержень.

Обратим теперь внимание на то, что каждое перпендикулярное сечение следа луча лазера внутри призмы можно считать за фронт волны. Этих сечений может быть очень много (10.000, миллион?), соответственно мы можем себе  представить очень много волновых фронтов. В каждом сечении находятся мириады молекул стекла и каждая из них является источником сферических световых волн. Наши молекулы вполне реальные, и никто не может сомневаться в том, что они рассеивают свет  (излучают вторичные сферические волны). Да и сама фотография доказывает, что происходит нечто подобное.

Вернёмся теперь к формулировке принципа Гюйгенса: «каждая точка волнового фронта является вторичным источником сферических волн» и представим себе яркий солнечный день.  В лучах этого света мысленно представим достаточно большое количество волновых фронтов. Так как солнце довольно далеко, они будут иметь форму близкую к плоскостям. Мы стоим спиной к солнцу, и впереди нас расположено огромное количество световых волновых фронтов (по Гюйгенсу) и каждый из них излучает вторичные волны прямо нам в лицо. Что мы увидим? Скорее всего, нечто на яркий густой туман, сквозь который мы ничего бы не увидели. Вся окрестность для нас исчезла бы. Ничего, кроме яркого тумана. Нам и глаза стали бы совсем не нужны. Даже вытянутую вперёд руку мы не смогли бы увидеть.

Я ничего не считал. Может, кто-то из читателей займётся более подробным исследованием этого эффекта, и докажет, что на расстоянии вытянутой руки ещё можно будет что-то увидеть?

Такие вот сказки по Гюйгенсу.

Для справки: Гюйгенс был выдающийся исследователь и успешный изобретатель. Ему мы обязаны, в частности, появлением ходиков, имевших большой успех и бывших для того времени очень точными. Но это не означает, что он не мог ошибаться.

Рене Декарт известен нам, как великий учёный. Но он сам признавался, что часто ошибается. Но это никак не умалило его значения для развития науки.

«Платон мне друг. Но истина дороже». Можно с большим уважением относиться к Гюйгенсу, но признавать, что он в некоторых своих предположениях ошибался.

Если кто-то и дальше хочет верить в правильность принципа Гюйгенса, желаю ему больших успехов.

Ссылки

  1. Принцип Гюйгенса
  2. Йохан Керн Чем проще ошибка, тем труднее её заметить
  3. Йохан Керн Призма – световой „резонатор“?

    Йохан Керн   Reale Physik   Grosse Naturforscher   Deutsche Physik   Bibliothek