Фридэн Королькевич - Этюды о свете

Писатель-физик Даниил Данин в книге «Неизбежность странного мира» пишет: «Не надо думать, что ворвавшийся в вещество фотон замедляет свое движение, чтобы потом, вырвавшись из вещества, вновь «набрать» скорость света в пустоте».

Опыт показывает: именно так и надо думать. Фотон и замедляется, и набирает прежнюю скорость.

Данин пишет: «Такие замедления и ускорения для фотона невозможны».

Опыт ясно показывает: возможны.

Данин о фотоне: «Чем больше он будет стараться (догнать своих «братьев». — Ф. К. ), тем больше будет становиться его масса, при скорости 260 тысяч километров в секунду она удвоится, а при скорости, в точности равной световой, должна будет возрасти в бесконечное число раз, иначе говоря — эта скорость станет для него недостижимой».

Опыт показывает: фотон не разгоняется, он сразу же, на границе выхода из вещества в воздух — или в «пустоту» — приобретает свою обычную скорость и никогда не увеличивает свою массу в бесконечное число раз.

Начиная с опыта Армана Физо 1849 года при определении скорости света применялись стеклянные пластины, линзы и лампы с источником света. Но ни разу не была зарегистрирована «стеклянная» скорость света в воздухе, а всегда — только соответствующая данной среде его распространения. Таковы измерения Корню, Майкельсона, Нъюкомба, Перротена, Миттельштедта. С высокой степенью точности в последние десятилетия это установили Эссен, Бол, Бергстранд, Рэнк, Величко, Васильев, Лозанов, а с лазером — Каролюс и Хельмбергер.

Следовательно, факт возрастания скорости света при выходе из диспергирующих сред и ее уменьшения в этих средах достоверен. Отрицать его значит отрицать реальность. Поэтому вполне логично представить скорость света как следствие взаимодействия света и среды его переноса. Поскольку скорость мгновенно изменяется на границе сред, то ответственность за изменение ее величины, видимо, несет прежде всего последующая среда, ее свойства.

Современная теория, утверждающая, что скорость света в веществе «лишь кажется меньшей», по существу сводит процесс переноса света в веществе к переизлучению фотонов элементами диспергирующих сред — атомами и молекулами, их электронами, к движению зарядов и поля в веществе, что весьма проблематично.

Опыты Вавилова показали, что молекулы поглощают кванты света целиком и отнюдь не обеспечивают их немедленное переизлучение по вектору движения фотонов. Отсюда следует, что математическое ожидание разных времен переизлучения в соответствии с методом Монте-Карло (моделирование случайных величин) придает переносу света преимущественно статистический и вероятностный характер, который, однако, не наблюдается при обычном проходе света.

Игнорирование этих фактов и следование нынешней теории света привело к конфузу. В июне прошлого года в газетах мелькнула сенсация: физики в Принстоне увеличили скорость света в 300 раз. Не уклонился от нее и крупнейший научный журнал «Нейчур». Появились заявления: теория относительности Эйнштейна разрушена, скорость света больше не предел, человечество на пороге создания машины времени и т. п.

И только одна газета, московская «Время МН», опубликовала мнение о том, что принстонский эксперимент неверно истолкован, что выводы из него — заблуждение, порожденное неверным пониманием сущности света. К ложной сенсации привела логическая ошибка, связанная с разделением скорости света на фазовую и групповую. А это, в свою очередь, прямо следует из электромагнитной теории излучения. Прав был академик Гинзбург, когда недавно констатировал, что после 75 лет бесчисленных применений квантовой теории ее по-настоящему еще не поняли.

Но если сенсация с превышением скорости света не состоялась, то замедление его скорости — опытный факт. В начале 80-х годов Дженнисон в Кентском университете замедлил прохождение фотонов через волновод до скорости порядка 2,5 километра в секунду. Физики Роулендского института и Гарвардского университета снизили скорость света в охлажденной натриевой среде до 60 километров в час — до скорости трамвая.

Новое тысячелетие началось с реальной сенсации. Группе физиков в США под руководством Рональда Уолсворта и выпускника Московского физтеха Михаила Лукина удалось то, о чем можно было читать только в фантастической литературе: они остановили свет. Этого достигла и группа исследователей в Кембридже во главе с Лене Хау. Во всех экспериментах по замедлению и остановке света решающую роль отводили среде прохождения света — газообразным и охлажденным натрию, рубидию.

В 1996 году Нобелевскую премию по физике получили Чу, Филлипс и Коэн-Таннутжи за «развитие методов охлаждения и улавливания атомов с помощью лазерного света», который в условиях вакуума и при температуре, близкой к абсолютному нулю, сам начинает действовать наподобие оптического желе.

Все великое множество видов механического движения в среде можно свести к двум принципиально различным видам: к движению, преодолевающему сопротивление среды, и к движению, производимому самой средой. Первое — на каждом шагу. А вот второе — менее известно, но не менее реально.

В теориях света и эфира перенос энергии излучателя мыслился путем смещения — сдвига, колебания, вращения или свободного полета — самих переносчиков этой энергии, ее носителей, будь то корпускулы, эфирные частички или волны. Отказ от эфира и корпускулярной теории света не изменил представления о способе распространения излучений.

В электростатической индукции проявляется иной принцип переноса энергии. В процессе зарядки конденсатора и перераспределения зарядов между его обкладками совершается движение «самой» энергии без смещения ее вещественных носителей. Дэвид Бом в книге «Специальная теория относительности» определил этот принцип переноса энергии как «внешнее движение» в том смысле, что оно обуславливает передачу энергии в пространстве без какого-либо смещения энергонесущих объектов. Но это отнюдь не ток смещения, приписываемый теорией электромагнитных волн свету в качестве. движителя фотонов в пространстве. Введенный Максвеллом из эстетических соображений, этот ток наличествует только в формулах, но никто еще не обнаружил его в натуре. Он как бы самодвигатель света, исправно действующий миллиарды лет его движения к нам из глубин Космоса.

Энергоатомарное представление сущности излучений предполагает, что пространство — не только арена распространения света, но и активный участник его переноса. Иными словами, предполагается, что субкванты не сами по себе движутся в равнодушном к ним пространстве, а что это пространство, как бы его ни называть — эфиром, физическим вакуумом или как иначе, — переносит, ретранслирует атомы энергии излучений по вектору их движения. В некоторой степени это созвучно идее регенерации способа движения электрона в физическом пространстве, высказанной в 1949 году Яковом Френкелем.