Каустика (каустическая поверхность) (от греч. kaustikos - жгучий, палящий) - огибающая семейства лучей, т. е. геом.
место точек пересечения бесконечно близких лучей семейства. На рис. 1
представлен пример т. н. простой К. Ур-ние К. определяется ур-нием
семейства лучей r=r(x, h, t) с дополнительным условием D(t)=Р(x, у, z)/Р(x, h, t)=0, где D(t) - якобиан перехода от лучевых координат к
декартовым (см. Геометрической оптики метод ).Образование К. чаще всего обусловлено криволинейностью волнового фронта (напр., фронта отражённой или преломлённой волн), рефракцией
лучей в неоднородных средах, анизотропией среды и т. п. К. встречаются
не только в оптике, но и в задачах радиофизики, акустики, сейсмологии, квантовой механики,
теории относительности. Кроме пространственных существуют также
пространственно-временные К., т. е. К. нестационарных волновых полей в
диспергирующих средах.
На К. происходит фокусировка волнового поля (отсюда и название). Для
определения поля вблизи К. используются методы физ. оптики и
разнообразные обобщения метода геом. оптики. Важная роль К. в волновых
задачах определяется ещё и тем, что они характеризуют семейство лучей в
целом и позволяют составить глобальную качественную картину волнового
поля.
Согласно современной точке зрения К. следует рассматривать как
особенности отображения (катастрофы), осуществляемого семейством лучей,
поэтому последовательная классификация К. производится на основе катастроф теории.
На рис. 2 представлена К., к-рая в теории катастроф носит назв. сборки,
а на рис. 3 - соответствующее распределение интенсивности поля вблизи
такой К.
Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в
FAQ по эфирной физике.
