Je dokázané, že svetlo je elektromagnetické vlnenie. Vedci dokázali, že vesmír sa rozpína ​​pomocou červeného svetla. Zákon odrazu svetla

V 20. rokoch dostal Edwin Hubble dve veci, ktoré mu umožnili zmeniť spôsob, akým ľudia vidia vesmír. Jedna vec bol vtedy najväčší ďalekohľad na svete a druhá zaujímavý objav kolegu astronóma Westa Slifera, ktorý v hmlovine videl to, čo dnes nazývame galaxie, a zaujala ho ich žiara, ktorá bola oveľa červenšia, ako by mohla byť. hádajte. Pripisoval to červenému posunu.

Predstavte si, že vy a iná osoba stojíte blízko dlhého lana a každú sekundu ho ťaháte. V tomto čase sa pozdĺž lana šíri vlna, ktorá dáva druhej osobe najavo, že lano trhlo. Ak by ste sa rýchlo vzdialili od tejto osoby, vzdialenosť, ktorú ste prekonali, by vlna musela prekonať každú sekundu a z pohľadu inej osoby sa lano začne trhať už raz za 1,1 sekundy. Čím rýchlejšie pôjdete, tým viac času ubehne druhej osobe medzi trhnutím.

To isté sa deje so svetelnými vlnami: čím ďalej je zdroj žiarenia od pozorovateľa, tým sú vrcholy vĺn zriedkavejšie a to ich posúva do červenej časti svetelného spektra. Slipher dospel k záveru, že hmloviny vyzerajú červené, pretože sa vzďaľujú od Zeme.


Edwin Hubble

Hubble vzal nový ďalekohľad a začal hľadať červený posun. Našiel ho všade, ale niektoré hviezdy sa zdali do určitej miery „červenšie“ ako iné: niektoré hviezdy a galaxie mali len mierne červený posun, no niekedy bol červený posun maximálny. Po zhromaždení veľkého množstva údajov Hubble zostavil diagram ukazujúci, že červený posun objektu závisí od jeho vzdialenosti od Zeme.

V 20. storočí sa teda dokázalo, že vesmír sa rozpína. Väčšina vedcov pri pohľade na údaje predpokladá, že expanzia sa spomaľuje. Niektorí verili, že vesmír sa bude postupne rozširovať až po určitú hranicu, ktorá je, ale ktorú napriek tomu nikdy nedosiahne, iní si mysleli, že po dosiahnutí tejto hranice sa vesmír začne zmršťovať. Astronómovia však našli spôsob, ako problém vyriešiť: potrebovali na to najnovšie teleskopy a malú pomoc z vesmíru v podobe supernov typu 1A.


Keďže vieme, ako sa jas mení so vzdialenosťou, vieme aj to, ako ďaleko sú tieto supernovy od nás a koľko rokov svetlo prešlo, kým sme ho mohli vidieť. A keď sa pozrieme na červený posun svetla, vieme, ako veľmi sa vesmír za ten čas rozšíril.

Keď sa astronómovia pozreli na vzdialené a staré hviezdy, všimli si, že vzdialenosť nezodpovedá stupňu expanzie. Svetlu z hviezd trvalo, kým sa k nám dostalo dlhšie, ako sa očakávalo, akoby expanzia bola v minulosti pomalšia – tak sa zistilo, že expanzia vesmíru sa zrýchľuje, nie spomaľuje.

Najväčšie vedecké objavy roku 2014

Top 10 otázok o vesmíre, na ktoré vedci práve teraz hľadajú odpovede

Boli Američania na Mesiaci?

Rusko nemá žiadne príležitosti na ľudský prieskum Mesiaca

10 spôsobov, ako môže vesmír zabiť človeka

Pozrite sa na tento pôsobivý vír trosiek, ktorý obklopuje našu planétu

Počuť zvuk vesmíru

Sedem divov Mesiaca

10 vecí, ktoré ľudia z nejakého dôvodu poslali do stratosféry

Ak potrebujete podrobnejšie dôkazy o tom, aké subjektívne je naše vnímanie farieb, spomeňte si na dúhu. Väčšina ľudí vie, že spektrum svetla obsahuje sedem základných farieb: červenú, oranžovú, žltú, zelenú, azúrovú, indigovú a fialovú. Máme dokonca šikovné príslovia a porekadlá o poľovníkoch, ktorí chcú vedieť, kde sa bažant nachádza. Pozrite sa na dobrú dúhu a skúste vidieť všetkých sedem. Toto sa nepodarilo ani Newtonovi. Vedci majú podozrenie, že vedec rozdelil dúhu na sedem farieb, pretože číslo „sedem“ bolo pre staroveký svet veľmi dôležité: sedem poznámok, sedem dní v týždni atď.

Maxwellova práca v elektromagnetizme nás posunula ďalej a ukázala, že viditeľné svetlo je súčasťou širokého spektra žiarenia. Vyjasnila sa aj skutočná povaha svetla. Po stáročia sa vedci pokúšali pochopiť, akú podobu svetlo v skutočnosti naberá na základných mierkach, keď putuje od svetelného zdroja k našim očiam.

Niektorí verili, že svetlo sa šíri vo forme vĺn alebo vlniek, vzduchom alebo tajomným „éterom“. Iní považovali tento vlnový model za nesprávny a mysleli si, že svetlo je prúd drobných častíc. Newton mal tendenciu uprednostňovať druhý názor, najmä po sérii experimentov, ktoré urobil so svetlom a zrkadlami.


Uvedomil si, že lúče svetla sa riadia prísnymi geometrickými pravidlami. Lúč svetla odrazený v zrkadle sa správa ako guľa hodená priamo do zrkadla. Vlny sa nemusia nevyhnutne pohybovať v týchto predvídateľných priamych líniách, navrhol Newton, takže svetlo musí byť prenášané nejakou formou malých, bezhmotných častíc.

Problém je v tom, že existujú rovnako silné dôkazy, že svetlo je vlna. Jeden z najjasnejších dôkazov toho bol v roku 1801. Thomas Young sa v zásade môže vykonávať nezávisle doma.

Vezmite list hrubého kartónu a opatrne do neho urobte dva tenké vertikálne rezy. Potom si vezmite zdroj „koherentného“ svetla, ktorý bude vyžarovať len svetlo určitej vlnovej dĺžky: laser bude v pohode. Potom nasmerujte svetlo na dve štrbiny tak, aby nimi prešlo a dopadalo na inú plochu.

Očakávali by ste, že na druhom povrchu, kde svetlo prechádzalo štrbinami, uvidíte dve jasné zvislé čiary. Ale keď Jung urobil experiment, uvidel sekvenciu svetlých a tmavých čiar, ako na čiarovom kóde.


Keď svetlo prechádza tenkými štrbinami, správa sa ako vodné vlny prechádzajúce úzkym otvorom: rozptyľujú sa a šíria vo forme pologuľovitých vlniek.

Keď toto svetlo prechádza cez dve štrbiny, každá vlna ruší druhú a vytvára tmavé škvrny. Keď sa vlnky zbiehajú, dopĺňajú sa a vytvárajú jasné zvislé čiary. Youngov experiment doslova potvrdil vlnový model, takže Maxwell dal túto myšlienku do solídnej matematickej podoby. Svetlo je vlna.


Potom však nastala kvantová revolúcia.

V druhej polovici devätnásteho storočia sa fyzici snažili prísť na to, ako a prečo niektoré materiály absorbujú a vyžarujú elektromagnetické žiarenie lepšie ako iné. Stojí za zmienku, že v tom čase sa elektrický svetelný priemysel len rozvíjal, takže materiály, ktoré môžu vyžarovať svetlo, boli vážnou vecou.

Koncom devätnásteho storočia vedci zistili, že množstvo elektromagnetického žiarenia emitovaného objektom sa mení s jeho teplotou a tieto zmeny zmerali. Nikto však nevedel, prečo sa to deje. V roku 1900 tento problém vyriešil Max Planck. Zistil, že výpočty by mohli vysvetliť tieto zmeny, ale iba ak predpokladáme, že elektromagnetické žiarenie sa prenáša v malých diskrétnych kúskoch. Planck ich nazval „quanta“, množné číslo latinského „quantum“. O niekoľko rokov neskôr Einstein vzal svoje nápady za základ a vysvetlil ďalší úžasný experiment.

Fyzici zistili, že kus kovu sa pri vystavení viditeľnému alebo ultrafialovému svetlu nabije kladne. Tento efekt sa nazýval fotoelektrický.

Atómy v kove stratili svoje negatívne nabité elektróny. Svetlo zrejme dodalo kovu dostatok energie na uvoľnenie niektorých elektrónov. Ale prečo to elektróny urobili, nebolo jasné. Mohli by niesť viac energie jednoduchou zmenou farby svetla. Najmä elektróny uvoľnené z kovu ožiareného fialovým svetlom preniesli viac energie ako elektróny uvoľnené z kovu ožiareného červeným svetlom.

Ak by svetlo bolo len vlnou, bolo by to smiešne.


Zvyčajne meníte množstvo energie vo vlne, čím ju robíte vyššou – predstavte si vysokú ničivú vlnu tsunami – a nie dlhšou alebo kratšou. V širšom zmysle je najlepším spôsobom, ako zvýšiť energiu, ktorú svetlo prenáša na elektróny, zvýšiť vlnu svetla: to znamená urobiť svetlo jasnejším. Zmena vlnovej dĺžky, a teda aj svetla, by nemala znamenať veľký rozdiel.

Einstein si uvedomil, že fotoelektrický efekt je ľahšie pochopiteľný, ak je svetlo reprezentované v terminológii Planckových kvant.

Navrhol, že svetlo sa prenáša v malých kvantových kúskoch. Každé kvantum nesie časť diskrétnej energie spojenej s vlnovou dĺžkou: čím je vlnová dĺžka kratšia, tým je energia hustejšia. To by mohlo vysvetliť, prečo záblesky fialového svetla s relatívne krátkou vlnovou dĺžkou nesú viac energie ako záblesky červeného svetla s relatívne dlhou vlnovou dĺžkou.

Vysvetľovalo by to aj to, prečo jednoduché zvýšenie jasu svetla nemá veľký vplyv na výsledok.

Jasnejšie svetlo dodáva kovu viac častí svetla, ale to nemení množstvo energie prenášanej každou časťou. Zhruba povedané, jeden záblesk fialového svetla môže preniesť viac energie na jeden elektrón ako mnoho zábleskov červeného svetla.

Einstein nazval tieto časti energie fotóny a teraz sú uznávané ako základné častice. Viditeľné svetlo je prenášané fotónmi, rovnako ako iné typy elektromagnetického žiarenia, ako sú röntgenové lúče, mikrovlny a rádiové vlny. Inými slovami, svetlo je častica.


Týmto sa fyzici rozhodli ukončiť debatu o tom, z čoho pozostáva svetlo. Oba modely boli natoľko presvedčivé, že nemalo zmysel jeden odmietať. Na prekvapenie mnohých nefyzikov sa vedci rozhodli, že svetlo sa správa ako častica aj ako vlna. Inými slovami, svetlo je paradox.

Fyzici zároveň nemali problémy s rozdvojenou osobnosťou svetla. To do určitej miery spôsobilo, že svetlo bolo dvojnásobne užitočné. Dnes, spoliehajúc sa na prácu svetiel v pravom zmysle slova – Maxwella a Einsteina – vytláčame zo svetla všetko.

Ukazuje sa, že rovnice používané na opis svetelných vĺn a svetelných častíc fungujú rovnako dobre, ale v niektorých prípadoch sa jedna používa ľahšie ako druhá. Fyzici medzi nimi teda prepínajú, podobne ako my používame metre na opis vlastnej výšky, a na kilometre na opis jazdy na bicykli.

Niektorí fyzici sa pokúšajú použiť svetlo na vytvorenie šifrovaných komunikačných kanálov, napríklad na prevody peňazí. Dáva im zmysel uvažovať o svetle ako o časticiach. Je to spôsobené zvláštnou povahou kvantovej fyziky. Dve základné častice, ako pár fotónov, sa môžu „zamotať“. To znamená, že budú mať spoločné vlastnosti bez ohľadu na to, ako ďaleko budú od seba, takže ich možno použiť na prenos informácií medzi dvoma bodmi na Zemi.

Ďalšou črtou tohto zapletenia je, že kvantový stav fotónov sa mení, keď sa čítajú. To znamená, že ak sa niekto pokúsi odpočúvať šifrovaný kanál, teoreticky okamžite prezradí svoju prítomnosť.

Iní, ako Gulilmakis, používajú svetlo v elektronike. Je pre nich užitočnejšie uvažovať o svetle ako o sérii vĺn, ktoré možno skrotiť a ovládať. Moderné zariadenia nazývané "syntetizátory svetelného poľa" dokážu spájať svetelné vlny v dokonalej vzájomnej synchronizácii. Vďaka tomu vytvárajú svetelné impulzy, ktoré sú intenzívnejšie, krátkodobejšie a smerovejšie ako svetlo bežnej lampy.

Za posledných 15 rokov sa tieto zariadenia používali na skrotenie svetla v mimoriadnej miere. V roku 2004 sa Gulilmakis a jeho kolegovia naučili vytvárať neuveriteľne krátke röntgenové impulzy. Každý impulz trval iba 250 attosekúnd alebo 250 kvintilióntiny sekundy.

Pomocou týchto drobných impulzov ako blesk fotoaparátu dokázali zhotoviť snímky jednotlivých vĺn viditeľného svetla, ktoré oscilujú oveľa pomalšie. Doslova fotili pohybujúce sa svetlo.

„Od čias Maxwella sme vedeli, že svetlo je oscilujúce elektromagnetické pole, ale nikoho ani nenapadlo, že by sme mohli fotiť oscilujúce svetlo,“ hovorí Gulilmakis.


Pozorovanie týchto jednotlivých vĺn svetla bolo prvým krokom k ovládaniu a zmene svetla, hovorí, podobne ako my meníme rádiové vlny na prenášanie rádiových a televíznych signálov.

Pred sto rokmi fotoelektrický efekt ukázal, že viditeľné svetlo ovplyvňuje elektróny v kove. Gulilmakis hovorí, že by malo byť možné presne kontrolovať tieto elektróny pomocou vĺn viditeľného svetla upravených tak, aby interagovali s kovom dobre definovaným spôsobom. "Môžeme ovládať svetlo a použiť ho na ovládanie hmoty," hovorí.

Mohlo by to spôsobiť revolúciu v elektronike, viesť k novej generácii optických počítačov, ktoré sú menšie a rýchlejšie ako tie naše. "Budeme môcť pohybovať elektrónmi, ako sa nám páči, vytvárať elektrické prúdy vo vnútri pevných látok pomocou svetla, a nie ako v konvenčnej elektronike."

Tu je ďalší spôsob, ako opísať svetlo: je to nástroj.

Nič nové však. Život využíva svetlo od doby, keď prvé primitívne organizmy vyvinuli tkanivá citlivé na svetlo. Ľudské oči zachytávajú fotóny viditeľného svetla a my ich používame na štúdium sveta okolo nás. Moderné technológie posúvajú túto myšlienku ešte ďalej. V roku 2014 bola cena za chémiu udelená výskumníkom, ktorí zostrojili svetelný mikroskop taký výkonný, že sa to považovalo za fyzicky nemožné. Ukázalo sa, že ak sa dostatočne snažíme, svetlo nám môže ukázať veci, o ktorých sme si mysleli, že ich nikdy neuvidíme.

Kritici biblického stvorenia niekedy používajú vzdialené svetlo ako argument proti mladému vesmíru. Ale keď všetko dôkladne zvážime, uvidíme, že to nefunguje.

Kritici biblického stvorenia niekedy používajú vzdialené hviezdne svetlo ako argument proti mladému vesmíru. Argument znie asi takto: existujú galaxie, ktoré sú v takej vzdialenosti, že svetlo z ich hviezd sa k nám môže dostať až po miliardách rokov. A ak vidíme tieto galaxie, znamená to, že svetlo hviezd už dorazilo na Zem. To znamená, že vesmír musí byť starý aspoň miliardy rokov - oveľa viac ako 6000, ktoré uvádza Biblia.

Mnohí zástancovia veľkého tresku považujú tento počet za vynikajúci argument proti biblickej časovej škále. Ale keď sa pozrieme pozorne na tento dôkaz, vidíme, že to nefunguje. Vesmír je nekonečne veľký a obsahuje veľmi vzdialené galaxie, to však neznamená, že je už starý miliardy rokov.

Otázka vzdialených hviezd prinútila niektorých ľudí uvažovať o kozmických vzdialenostiach. "Naozaj vieme, že galaxie sú tak ďaleko? Možno sú oveľa bližšie, takže svetlo v skutočnosti tak ďaleko necestuje." Metódy, ktoré astronómovia používajú na meranie kozmických vzdialeností, sú však zvyčajne logické a vedecky podložené. Nespoliehajú sa na evolučné predpoklady o minulosti. Okrem toho sú súčasťou pozorovacej vedy (na rozdiel od historickej vedy alebo prírodných vied) a teraz sú vyskúšané a testované. Experiment môžete opakovať, koľko chcete, aby ste určili vzdialenosť k hviezde alebo galaxii, ale zakaždým dostanete približne rovnakú odpoveď. Preto máme dôvod domnievať sa, že vesmír je skutočne veľmi veľký. V skutočnosti úžasná veľkosť vesmíru prináša slávu Bohu (Žalm 19:1).

Niektorí kresťania tvrdia, že Boh vytvoril lúče svetla zo vzdialených hviezd, ktoré už boli na ceste na Zem. Koniec koncov, Adam nepotreboval žiadny čas, aby vyrástol z dieťaťa, pretože Všemohúci ho odhalil ako dospelého. Tvrdí sa tiež, že vesmír už bol vyvinutý, a preto možno na ceste vzniklo svetlo. Samozrejme, vesmír bol skutočne stvorený, aby fungoval hneď po prvom týždni a mnohé jeho aspekty v skutočnosti vznikli už „zrelé“. Jediný problém s predpokladom, že svetlo bolo produkované pri prechode je, že skutočne vidíme, čo sa deje vo vesmíre. Napríklad môžeme vidieť, že hviezdy menia jas a pohybujú sa. Niekedy sa stávame svedkami výbuchu hviezd. Vidíme tieto veci, pretože ich svetlo dorazilo k nám.

Ale ak by Boh stvoril lúče svetla, ktoré už boli v ich ceste, potom by to muselo znamenať, že žiadna z udalostí, ktoré vidíme vo vesmíre (vo vzdialenosti 6000 svetelných rokov), sa v skutočnosti nestala. To by znamenalo, že všetky výbušné hviezdy buď nikdy nevybuchli, alebo vôbec neexistovali, to znamená, že Boh akoby jednoducho namaľoval obrázky fiktívnych udalostí. Zdá sa byť neprirodzené, aby si Najvyšší robil takéto ilúzie. Dal nám oči, aby sme mohli skutočne preskúmať skutočný vesmír, a preto musíme veriť, že udalosti, ktoré vidíme vo vesmíre, sa skutočne stali. Z tohto dôvodu väčšina vedcov stvorenia verí, že svetlo pochádzajúce z tranzitného režimu nie je najlepší spôsob, ako reagovať na vzdialené argumenty hviezd. Dovoľte mi navrhnúť, že odpoveď na vzdialené svetlo hviezd spočíva v niektorých nejasných predpokladoch, ktoré robia sekulárni astronómovia.

Predpoklady a argumenty o čase cestovania hviezdneho svetla

Svetlo vzdialených hviezd

Akýkoľvek pokus vedecky odhadnúť vek niečoho musí viesť k množstvu predpokladov. Môžu to byť odhady o počiatočných podmienkach, stabilite rýchlosti, znečistení systému a oveľa viac. A ak aspoň jeden z týchto predpokladov nie je správny - ide tiež o odhad veku. Niekedy ľudia robia falošné odhady kvôli ich chybnému svetonázoru. Argument ďalekého svitu hviezd zahŕňa niekoľko hypotéz, ktoré sú pochybné - ktorákoľvek z nich robí tento dôkaz nesprávnym. Pozrime sa na niektoré z týchto predpokladov.

Stálosť rýchlosti svetla

Všeobecne sa predpokladá, že rýchlosť svetla závisí od času. Pri dnešnej normálnej rýchlosti svetla (vo vákuu) by prekonanie vzdialenosti 6 biliónov km trvalo asi rok. míľ. Ale bolo to vždy takto? Ak mylne usúdime, že moderné meranie rýchlosti bolo vždy také, potom zle odhadneme aj vek, ktorý je oveľa starší ako súčasnosť. Niektorí ľudia však špekulujú, že rýchlosť svetla bola v minulosti oveľa vyššia. Ak áno, potom môže svetlo cestovať vesmírom len za zlomok času, ktorý je potrebný dnes. Niektorí vedci sa domnievajú, že toto je odpoveď na problém vzdialeného svetla hviezd v mladom vesmíre.

Rýchlosť svetla však nie je „ľubovoľný“ parameter. Inými slovami, zmena rýchlosti svetla zmení iné veci, ako napríklad pomer energie k hmotnosti v akomkoľvek systéme. Niektorí tvrdia, že rýchlosť svetla sa nikdy príliš nelíšila od súčasnosti, pretože súvisí s inými konštantami prírody. Inými slovami, život by nebol možný, keby sa svetlo pohybovalo inou rýchlosťou.

Ide o oprávnenú obavu. Spôsob, akým generické konštanty súvisia, je čiastočne jasný. Preto vplyv zmeny rýchlosti svetla na vesmír a život na Zemi nie je úplne známy. Niektoré skupiny vedcov aktívne skúmajú problémy súvisiace s rýchlosťou svetla. Iní špecializovaní vedci tvrdia, že predpoklad konštantnej rýchlosti svetla je s najväčšou pravdepodobnosťou opodstatnený a riešenie problému vzdialeného svetla hviezd je skryté inde.

Hypotéza časovej rigidity

Mnohí veria, že čas plynie rovnakou rýchlosťou za všetkých podmienok. Tento predpoklad sa zdá byť veľmi rozumný, ale v skutočnosti je nesprávny. A existuje niekoľko rôznych spôsobov, ktorými by nestabilná povaha času mohla umožniť svetlu vzdialených hviezd dostať sa na Zem v rámci biblického časového rozsahu.

Albert Einstein zistil, že rýchlosť plynutia času závisí od pohybu a gravitácie. Napríklad, keď sa objekt pohybuje veľmi rýchlo, blízko rýchlosti svetla, jeho čas sa spomalí. Toto sa nazýva „dilatácia času“. Ak by sme teda dokázali zrýchliť čas takmer na rýchlosť svetla, potom by hodiny bežali príliš pomaly. A keď dosiahnu rýchlosť svetla, úplne sa zastaví. S hodinami to nie je problém – efekt prebehne bez ohľadu na konkrétny dizajn, keďže samotný čas sa spomalí. Podobne sa s gravitáciou spomalí aj pohyb času. Napríklad hodiny na hladine mora budú bežať o niečo pomalšie ako na horách, pretože hladina mora je bližšie k zdroju gravitácie.

Zdá sa ťažké uveriť, že rýchlosť alebo sila gravitácie môže ovplyvniť časový úsek, pretože naša každodenná skúsenosť to nedokáže zistiť. Súhlaste, keď ideme vo vozidle, čas, ako sa nám zdá, plynie rovnakou rýchlosťou, ako keď stojíme. Ale v skutočnosti sa to deje len preto, že sa pohybujeme veľmi pomaly v porovnaní s rýchlosťou svetla a zemská gravitácia je taká slabá, že aj efekt dilatácie času je zodpovedajúcim spôsobom veľmi malý. Spoľahlivosť efektu dilatácie času však merali atómové hodiny.

Keďže čas môže plynúť s rôznymi ukazovateľmi z rôznych uhlov pohľadu, udalosti, ktoré trvajú dlho a sú merané jednou osobou, zaberú veľmi málo času v porovnaní s tým, ako budú, keď to isté meranie vykoná iná osoba. To platí aj pre vzdialené hviezdy. Svetlu, ktorému trvá miliardy rokov, kým sa dostane na Zem (merané hodinami v hlbokom vesmíre), môže dosiahnuť jej povrch len za tisíce rokov, merané hodinami na Zemi. To by sa prirodzene stalo, ak by sa Zem nachádzala v gravitačnej studni, o ktorej budeme diskutovať nižšie.

Mnoho sekulárnych astronómov predpokladá, že vesmír je nekonečne veľký a má nekonečný počet galaxií. Toto nebolo nikdy dokázané a neexistujú žiadne dôkazy, ktoré by nás mohli viesť k tomuto záveru. Takže toto je zase skok „slepej“ viery. Ak však namiesto tohto argumentu zavedieme iný predpoklad, povedie to k úplne novému záveru. Predpokladajme, že naša slnečná sústava sa nachádza blízko stredu konečného rozloženia galaxií. Hoci to v súčasnosti nie je možné dokázať, takáto hypotéza je celkom v súlade s dôkazmi, pretože je to úplne rozumná možnosť.

V tomto prípade bude Zem v gravitačnom studni. Tento výraz znamená, že potrebuje energiu na to, aby vytiahol niečo z nášho prostredia do hlbšieho priestoru. V tejto gravitačnej studni „nepocítime“ žiadnu dodatočnú gravitačnú silu, no na Zemi (alebo kdekoľvek v našej slnečnej sústave) bude čas plynúť pomalšie ako inde vo vesmíre. Predpokladá sa, že tento účinok je dnes málo dokázaný, avšak v minulosti mohol byť oveľa silnejší. (Ak sa vesmír rozpína, ako verí väčšina astronómov, potom fyzika hovorí, že keby bol svet menší, takéto efekty by boli silnejšie.) V takom prípade by hodiny na Zemi označovali čas oveľa pomalšie ako hodiny v hlbokom vesmíre. Svetlo z najvzdialenejších galaxií teda dorazí na Zem už o niekoľko tisíc rokov, merané hodinami na Zemi. Táto myšlienka je určite zaujímavá. A hoci je potrebné dopracovať ešte niekoľko matematických detailov, takýto predpoklad je určite rozumný.

Predpoklad synchronizácie

Ďalší spôsob, akým je relativita času dôležitá, sa týka témy synchronizácie: ako sú hodiny nastavené tak, aby synchronizovane čítali rovnaký čas. Relativita ukázala, že synchronizácia nie je absolútna. Inými slovami, ak jedna osoba meria dve synchronizované hodiny, druhá osoba (pohybujúca sa druhou rýchlosťou) nebude nevyhnutne merať tieto dva synchronizované časové impulzy. Rovnako ako pri dilatácii času je tento efekt kontraintuitívny, pretože je príliš malý na to, aby zmeral veľkú časť našej každodennej skúsenosti.

Predstavte si, že z určitého mesta o 16:00 odlieta lietadlo na dvojhodinový let. Keď však lietadlo pristálo, na hodinách bolo 16:00. Keďže lietadlo prišlo v rovnakom čase ako odlietalo, mohli by sme to nazvať okamžitým výletom. Ako je to možné? Odpoveď spočíva v časových pásmach. Ak lietadlo opustilo Kentucky o 16:00 miestneho času, do Colorada priletí o 16:00, ale v reálnom miestnom čase. Cestujúci v lietadle samozrejme zažívajú dvojhodinovú jazdu. Cesta teda trvá 2 hodiny, merané v miestnom čase. Pokiaľ však lietadlo cestuje na západ (a poskytuje dostatočne rýchlu trasu), vždy prirodzene priletí v rovnakom čase, ako odišlo, merané miestnym časom.

Existuje kozmický ekvivalent miestneho a univerzálneho času. Svetlo pohybujúce sa vzhľadom na Zem je ako lietadlo letiace na západ, zatiaľ čo samotná Zem zostáva vždy v rovnakom kozmickom miestnom čase. Hoci väčšina astronómov dnes väčšinou používa kozmický univerzálny čas (v ktorom sa 100 svetelných rokov rovná 100 rokom), historicky kozmický miestny čas bol vždy štandardný. A tak sa môže stať, že Biblia pri podávaní správ o udalostiach používa kozmický miestny čas.

Pretože Boh stvoril hviezdy v deň 4, ich svetlo opustilo hviezdu v deň 4 a dosiahlo zemeguľu v deň 4 kozmického miestneho času. Svetlo zo všetkých galaxií dorazí na Zem na 4. deň, ak ho meriame podľa kozmického miestneho času. Niektorí to môžu popierať a tvrdia, že svetlo bude cestovať miliardy rokov (keďže cestujúci v lietadle zažije let o 2:00). Podľa Einsteinovej teórie relativity však svetlo nezažíva plynutie času, takže cestovanie bude okamžité. Táto myšlienka môže, ale nemusí byť dôvodom, že vzdialené hviezdne svetlo môže dosiahnuť Zem v biblickom časovom meradle, ale zatiaľ nikto nedokázal, že Biblia nepoužíva kozmický miestny čas. Tak toto je zaujimava moznost.

Prevzatie naturalizmu

Jedným z najviac irelevantných predpokladov vo väčšine argumentov proti Biblii je predpoklad naturalizmu. Naturalizmus je presvedčenie, že príroda je „všetko, čo je“. Zástancovia naturalizmu predpokladajú, že všetky javy možno vysvetliť z hľadiska prírodných zákonov. Nielenže je to slepý predpoklad, ale je aj jednoznačne protibiblický. Biblia jasne hovorí, že Boh nie je viazaný prírodnými zákonmi (napokon, sú to Jeho zákony). Samozrejme, môže použiť zákony prírody, aby konal svoju vôľu, čo zvyčajne robí. V skutočnosti možno prírodné zákony vnímať ako spôsob, akým Boh neustále udržiava vesmír. Ale Jeho podstata je nadprirodzená a schopná pôsobiť za hranice prirodzeného zákona.

Toto sa určite stalo počas Týždňa stvorenia. Boh stvoril vesmír úžasným spôsobom. Stvoril ho z ničoho, nepoužil na to absolútne žiadny materiál (Hebr 11:3). Dnes sa Boh nezaoberá stvorením nových hviezd alebo nových druhov bytostí. Je to preto, že dokončil stvorenie pred siedmym dňom. Dnes Boh udržiava vesmír iným spôsobom, ako ho stvoril. Prírodovedec sa však mylne domnieva, že vesmír bol stvorený tak, ako funguje dnes. Samozrejme, bolo by absurdné aplikovať tento predpoklad na väčšinu iných vecí. Napríklad baterka funguje tak, že mení elektrinu na svetlo, ale funguje to kvôli iným zákonom.

Pretože hviezdy boli stvorené počas Týždňa stvorenia a Boh ich stvoril, aby sme ich mohli zahliadnuť, spôsob, akým vzdialené svetlo prišlo na Zem, bol s najväčšou pravdepodobnosťou nadprirodzený. Nemôžeme predpokladať, že predchádzajúce Božie činy sú pochopiteľné z hľadiska moderného vedeckého mechanizmu, pretože veda môže len skúmať, ako Boh udržiava dnešný svet. Nie je racionálne tvrdiť, že nadprirodzený čin nie je pravdivý na základe toho, že ho nemožno vysvetliť prirodzenými procesmi, ktoré dnes pozorujeme.

Je úplne prijateľné, aby sme sa pýtali: "Použil Boh prirodzené procesy, aby priniesol hviezdne svetlo na Zem v biblickom čase? A ak áno, aký mechanizmus to zahŕňa?" Ale ak prirodzený mechanizmus nie je zrejmý, potom to určite nie je dôkaz proti nadprirodzenému stvoreniu. Neveriaci sa teda zapája do jemnej formy kruhového uvažovania, keď používa predpoklad naturalizmu na slávnostné vyhlásenie, že žiara vzdialených hviezd vyvracia biblické časové obdobie.

Čas cestovania svetlom: Argument samoregulácie

Mnohí zástancovia veľkého tresku používajú vyššie uvedené predpoklady, aby tvrdili, že biblická časová os nemôže byť správna kvôli problémom so svetlom. Ale tento argument je sebazničujúci. Nie je to malá chyba, pretože veľký tresk má problém s ľahkou dynamikou pohybu. V tomto modeli musí svetlo prejsť oveľa väčšiu vzdialenosť, než je možné v rámci správneho časového obdobia veľkého tresku, ktoré trvá približne 14 miliárd rokov. To je vážny problém pre veľký tresk, ktorý sa nazýva „problém horizontu“. Nižšie sú uvedené podrobnosti.

Problém s horizontom

V modeli veľkého tresku vesmír začína v nekonečne malom prostredí nazývanom singularita, ktorá sa potom rýchlo rozpína. Podľa modelu veľkého tresku, keď je vesmír ešte veľmi malý, vyvíja na rôznych miestach rozdielne teploty. Predpokladajme, že bod A je horúci a bod B studený. Dnes sa vesmír rozšíril a body A a B sú teraz široko oddelené.

Vo vesmíre je však extrémne rovnomerná teplota na veľkú vzdialenosť – ďaleko za hranicami najznámejších galaxií. Inými slovami, dnes majú body A a B takmer rovnaké teploty. Vieme to, pretože vidíme elektromagnetické žiarenie prichádzajúce zo všetkých smerov vesmíru vo forme mikrovĺn. Toto sa nazýva "kozmické mikrovlnné pozadie" (CMB). Emisné frekvencie majú charakteristickú teplotu 2,7 K (-455 °F) a sú mimoriadne rovnomerné vo všetkých smeroch. Teplota sa líši iba o jednu časť zo 105.

Problém je v tomto: ako dosiahli body A a B rovnakú teplotu? To je možné len prostredníctvom výmeny energie. Stáva sa to v mnohých systémoch: zvážte napríklad kocku ľadu umiestnenú do kávy. Ľad sa zahrieva a káva sa ochladzuje, pričom dochádza k výmene energie. Rovnako bod A môže poskytnúť energiu bodu B vo forme elektromagnetického žiarenia (svetla), čo je najrýchlejší spôsob prenosu energie, keďže nič nemôže cestovať rýchlejšie ako svetlo. Avšak pri použití predpokladov veľkého tresku, vrátane uniformitarianizmu a naturalizmu, nebolo za 14 miliárd rokov dostatok času na to, aby sa svetlo dostalo z bodu A do bodu B – tieto body sú od seba príliš vzdialené. Ide o problém s premiestňovaním – a to vážny. Veď dnes majú A a B takmer rovnakú teplotu, a tak si museli viackrát vymeniť svetlo.

Zástancovia „veľkého tresku“ navrhli množstvo predpokladov, ktorými sa snažia vyriešiť problém svetelného času. Jeden z najpopulárnejších sa nazýva „inflácia“. V „inflačných“ modeloch má vesmír dve expanzie: normálnu a rýchlu infláciu. Vesmír začína normálnou rýchlosťou, ktorá je v skutočnosti dosť rýchla, ale pomalá v porovnaní s následnou fázou. Potom nakrátko vstúpi do inflačnej fázy, v ktorej sa vesmír rozpína ​​oveľa rýchlejšie. Neskôr sa vesmír vráti do normálneho tempa. To všetko sa deje v ranom štádiu, dlho pred vznikom hviezd a galaxií.

Inflačný model umožňuje bodom A a B vymieňať si energiu (počas prvej normálnej expanzie) a následne sa odpudzovať počas fázy inflácie do obrovských vzdialeností, v ktorých sú dnes. Inflačný model však nie je nič iné ako príbeh, ktorý nemá vôbec žiadne dôkazy. Toto je len špekulácia zameraná na vyrovnanie veľkého tresku na protichodné pozorovania. Okrem toho inflácia pridáva do modelu „veľkého tresku“ ďalší súbor problémov a ťažkostí, ako je príčina takejto inflácie a elegantný spôsob, ako ju vypnúť. Stále viac svetových astrofyzikov odmieta infláciu z jedného alebo druhého dôvodu. Je zrejmé, že problém horizontu zostáva hlavným problémom doby cestovania počas veľkého tresku.

Kritik by mohol naznačiť, že „veľký tresk“ je lepším vysvetlením pôvodu ako Biblia, keďže biblické stvorenie má jasné medzisvetlo, ktoré nemá problém sa pohybovať. Ale takýto argument nie je racionálny, pretože veľký tresk má svoj vlastný problém pohybu svetla. Ak oba modely obsahujú významné pochybnosti, nemožno ich použiť na podporu jedného modelu pre druhý. To je dôvod, prečo sa vzdialené svetlo hviezd nemôže použiť na odstránenie Biblie v prospech veľkého tresku.

závery

Takže sme videli, že kritici stvorenia musia použiť niekoľko predpokladov, aby použili vzdialené svetlo ako argument proti mladému vesmíru. A mnohé z týchto hypotéz sú pochybné. Vieme, že svetlo sa vždy pohybovalo dnešnou rýchlosťou? Môže to byť rozumné, ale môžeme si tým byť úplne istí, najmä počas Týždňa stvorenia, keď Boh konal nadprirodzeným spôsobom? Môžeme si byť istí, že Biblia používa „kozmický univerzálny čas“ a nie najbežnejší „kozmický miestny čas“, v ktorom svetlo okamžite dosiahne Zem?

Vieme, že rýchlosť plynutia času nie je strnulá. A hoci sekulárni astronómovia dobre vedia, že čas je relatívny, predpokladajú, že tento efekt je (a vždy bol) zanedbateľný, no môžeme si byť istí, že je to tak? A keďže hviezdy boli stvorené počas Týždňa stvorenia, keď Boh stvoril všetko nadprirodzene, ako môžeme s istotou vedieť, že vzdialené svetlo hviezd dorazilo na Zem úplne prirodzeným spôsobom? Taktiež, keď zástancovia veľkého tresku používajú vzdialené svetlo na argumentáciu proti biblickému stvoreniu, používajú argument proti samoregulácii, keďže veľký tresk má svoj vlastný časový problém. Ak vezmeme do úvahy všetky vyššie uvedené skutočnosti, vidíme, že vzdialené svetlo hviezd nebolo vždy legitímnym argumentom proti biblickým časovým mierkam niekoľko tisíc rokov.

Keď vedci stvorenia skúmajú možné riešenia problému vzdialených hviezd, musíme mať na pamäti aj množstvo dôkazov, ktoré sú v súlade s mladosťou vesmíru. Vidíme rotačné špirálové galaxie, ktoré nemôžu existovať niekoľko miliárd rokov, pretože budú zdeformované na nepoznanie. Pred našimi očami sa otvára množstvo horúcich modrých hviezd, ktoré (aj sekulárni astronómovia súhlasia) nemôžu existovať miliardy rokov. V našej vlastnej slnečnej sústave sme svedkami rozpadu komét a rozkladu magnetických polí, ktoré tiež nemôžu existovať miliardy rokov a vedomia, že iné slnečné sústavy majú podobné veci. Samozrejme, k takýmto argumentom patria aj domnienky o minulosti. To je dôvod, prečo je v konečnom dôsledku jediný spôsob, ako sa s istotou dozvedieť o minulosti, prostredníctvom spoľahlivého historického záznamu, ktorý urobil očitý svedok. To je presne to, čo máme v Biblii.

Čo hovorí svetlo Suvorovovi Sergejovi Georgievičovi

Vlnové vlastnosti svetla. Youngova skúsenosť

Newtonova korpuskulárna hypotéza svetla dominovala veľmi dlho – viac ako stopäťdesiat rokov. Ale na začiatku 19. storočia anglický fyzik Thomas Jung (1773-1829) a francúzsky fyzik Augustin Fresnel (1788-1827) uskutočnili experimenty, ktoré fyzikov presvedčili, že svetlo nie sú častice (častice), ale vlny.

Ryža. 11. Youngova skúsenosť alebo difrakcia svetla z dvoch štrbín (schéma)

Jung bol presvedčený, že newtonovské prstence sú výsledkom interferencie svetelných vĺn. Aby dokázal, že svetlo sú vlny, prišiel s takýmto experimentom. Jung vzal nepriehľadný tanier a vyrezal doň dve úzke paralelné štrbiny. Z jednej strany tieto štrbiny osvetlil lúčom rovnobežných jednofarebných lúčov a z druhej strany umiestnil clonu (obr. 11). Vedec uvažoval takto. Pozdĺž lúčov (na obrázku vľavo) sú rovinné vlny svetla. Padajú do trhlín. Ak sú svetlom vlny, potom za trhlinami A 1 A A 2 dôjde k difrakcii svetla. praskliny A 1 A A 2 možno považovať za jednofarebné svetelné zdroje. Od nich doprava pôjdu svetelné vlny vo forme valca (a v kontexte - kruhového). Séria vĺn svetla vychádzajúcich z medzery A 1 bude pretínať sériu vĺn z medzery A 2. Všetky interferenčné javy by sa preto mali sledovať aj vpravo. V miestach, kde sa „hrebeň“ jednej série vĺn stretáva s „korytom“ inej série, dôjde k stmavnutiu. A tam, kde sa dva "hrebene" (a potom dva "korýtka") zhodujú, svetlo sa zvýši. Na obrazovke vpravo by sa mali objaviť svetlé (jednofarebné) a tmavé „rušivé“ okraje.

Jung mal pravdu. Urobil zamýšľaný experiment a získal interferenčné prúžky. Tento experiment je založený na fenoméne difrakcie svetla. Preto sa Youngov experiment nazýva aj difrakcia z dvoch štrbín.

O niečo neskôr urobil Fresnel nový experiment potvrdzujúci vlnovú povahu svetla. Spôsobil, že sa zdroj svetla odrážal od dvoch zrkadiel naklonených k sebe; z oboch zrkadiel vyšli dva rovnaké vlaky odrazených svetelných vĺn, ktoré sa začali pretínať. A v tomto prípade boli získané interferenčné prúžky.

Bolo teda dokázané, že svetlo má vlnové vlastnosti.

Ale aké vlny na začiatku XIX storočia nikto nevedel. Samozrejme, tieto vlny nie sú ako vodné vlny. Pozdĺž svetelného lúča nie sú žiadne hrebene ani žľaby. Fyzici verili, že ide o akési elastické vlny vo svetovom médiu – éteri.

Z knihy Lekárska fyzika autora Podkolzina Vera Alexandrovna

21. Mechanické vlastnosti biologických tkanív Mechanickými vlastnosťami biologických tkanív sa rozumejú dve ich odrody. Jedna je spojená s procesmi biologickej mobility: kontrakcia zvieracích svalov, rast buniek, pohyb chromozómov v bunkách pri ich delení atď.

Z knihy História sviečky autor Faraday Michael

30. Fyzikálne vlastnosti a parametre membrán Meranie pohyblivosti membránových molekúl a difúzie častíc cez membránu ukazuje, že bilipidová vrstva sa správa ako kvapalina. Membrána je však usporiadaná štruktúra. Tieto dve skutočnosti tomu nasvedčujú

Z knihy Teória vesmíru autor Eternus

39. Vlastnosti magnetov a magnetické vlastnosti ľudských tkanív Molekuly paramagnetov majú nenulové magnetické momenty. Pri absencii magnetického poľa sú tieto momenty usporiadané náhodne a ich magnetizácia je nulová. Stupeň usporiadania magnetických

Z knihy Čo je teória relativity autora Landau Lev Davidovič

PREDNÁŠKA V KYSLÍK JE VO VZDUCHU. POVAHA ATMOSFÉRY. JEHO VLASTNOSTI. ĎALŠIE PRODUKTY SVIEČKY NA PALENIE. OXID UHLIČITÝ, JEHO VLASTNOSTI Už sme videli, že vodík a kyslík možno získať z vody, ktorú sme získali zapálením sviečky. Viete, že vodík sa berie zo sviečky a

Z knihy Kvapka autora Geguzin Jakov Evseevič

Z knihy Evolúcia fyziky autora Einstein Albert

Z knihy Fyzika na každom kroku autora Perelman Jakov Isidorovič

Skúsenosti musia rozhodnúť Čo robiť s týmto rozporom? Skôr než vyslovíme určité úvahy o tejto veci, venujme pozornosť nasledujúcej okolnosti: Rozpor medzi šírením svetla a princípom relativity pohybu sme získali výlučne

Z knihy Čo hovorí svetlo autora Suvorov Sergej Georgievič

Plateau Experience

Z knihy Ako pochopiť zložité fyzikálne zákony. 100 jednoduchých a zábavných zážitkov pre deti a ich rodičov autora Dmitriev Alexander Stanislavovič

Rayleighov-Frenkelov experiment

Z knihy Na koho padlo jablko autora Kesselman Vladimír Samuilovič

Geometria a skúsenosti Náš ďalší príklad bude fantastickejší ako príklad padajúceho výťahu. Musíme pristúpiť k novému problému, problému spojenia medzi všeobecnou teóriou relativity a geometriou. Začnime popisom sveta, v ktorom je len dvojrozmerný, nie trojrozmerný

Z knihy autora

Experiment so žiarovkou Brat, ešte v polotme, napoly oddelil noviny od sporáka a priblížil žiarovku základňou na papier. Svetlé praskanie, iskra a o chvíľu sa celá žiarovka naplnila jemnou zelenkastou žiarou.

Z knihy autora

Experiment s vodným lúčom Z kohútika sme vypustili tenký prúd vody, ktorý hlasno narážal na dno drezu: „Teraz nechám tento prúd, bez toho, aby som sa ho dotkol, tiecť iným spôsobom. Kam chcete, aby sa to otočilo: doprava, doľava, dopredu?" "Doľava," odpovedal som. "Dobre!" Neotáčaj kohútikom, I

Z knihy autora

Svetlo a chemické vlastnosti atómov Optickým spektrom atómov sa venujeme od prvých strán našej knihy. Pozorovali ich fyzici na úsvite vývoja spektrálnej analýzy. Boli to tie, ktoré slúžili ako znaky na identifikáciu chemických prvkov pre každú chemikáliu

Z knihy autora

modulácia svetla. Transformácia svetla na aktívny vzťah človeka k prírode Sila mysle človeka spočíva v jeho aktívnom vzťahu k prírode. Človek nielen kontempluje, ale aj pretvára prírodu. Keby len pasívne kontemploval svetlo ako niečo, čo sa v ňom nachádza

Z knihy autora

71 Viac o atmosférickom tlaku alebo skúsenostiach McDonald's Na experiment, ktorý potrebujeme: nápoj so slamkou. Pamätáme si zážitok s prevráteným pohárom, z ktorého sa voda neliala. A podobnú skúsenosť, len zjednodušene, môžete urobiť pre svojich priateľov počas návštevy ktorejkoľvek

Z knihy autora

Zážitok, ktorý by sa nemal opakovať „Chcem vám povedať nový a hrozný zážitok, ktorý vám radím, aby ste sa neopakovali,“ napísal holandský fyzik van Muschenbroek parížskemu fyzikovi Réaumurovi a ďalej uviedol, že keď vzal sklenenú nádobu elektrifikovaný

Vlna, ako viete, má tendenciu sa šíriť. Kinetická energia prechádza látkou bez toho, aby nahradila molekuly samotnej látky. Vedie látku cez fázy kompresie (spájanie molekúl) a riedenia (keď sa molekuly od seba vzďaľujú). To je presne to, čo sa deje v dynamike, ktorá vibruje s hudbou.

Keď sa vlny dostanú do vzájomného kontaktu, v ceste im stojí prekážka. Ak sú vlny súčasne v rovnakej fáze (stlačenie alebo zriedenie), dôjde k zosilneniu. Ak sú vlny v rôznych fázach (jedna sa snaží látku stlačiť, druhá riediť), potom je vlna potlačená. Takto fungujú slúchadlá, ktoré neprepúšťajú vonkajší hluk (slúchadlá potláčajúce hluk): vytvárajú zvukovú vlnu podobnú nežiaducemu hluku, ale v opačnej fáze. To poskytuje účinok potláčania vlny molekúl vzduchu cudzieho hluku. Keď sa jeho energia dostane k vášmu uchu, vonkajší výkrik budete vnímať ako šepot a ozvena hukotu mohutného leteckého motora sa k vám dostane so slabým bzučaním.

Ďalšou dôležitou vlastnosťou vĺn je lom (difrakcia). Keď sa vlny na svojej ceste zrazia s prekážkou, obídu ju a potom sa vzájomne ovplyvňujú. V experimente opísanom nižšie postavíme svetlu do cesty prekážky a poskytneme priechody, ktoré umožnia lámanie svetelnej vlny. Rôzne body zlomu vlny ukazujú príklady konštruktívnej a deštruktívnej interferencie. Budete môcť pozorovať úžasný fenomén absorpcie svetlom seba samého.

Potrebné materiály

Tri alebo viac vodičov pre mechanickú ceruzku (0,5 alebo 0,7 mm stačí), laserové ukazovátko (červené svetlo je dobré, ale efekt zelenej bude viditeľnejší), tmavá miestnosť.

Priebeh experimentu

Zatemnite miestnosť. Tma by mala byť blízko k absolútnej. Postavte sa vo vzdialenosti asi 1 meter 20 centimetrov od steny. Umiestnite tri elektródy medzi palec a ukazovák ľavej ruky. Pre tých, ktorých hlavná ruka je ľavá, sa odporúča umiestniť elektródy do pravej ruky. Umiestnite ich tak, aby vzdialenosti medzi nimi boli extrémne malé. Medzi zvodmi sa teda vytvoria dva malé priechody, ktoré budú refrakčnými kanálmi.

Zapnite laserové ukazovátko a nasmerujte jeho svetlo do kanálov vytvorených dotykovým perom a pozerajte sa na svetlo odrazené od steny. Čo vidíš? Počas experimentu zmeňte polohy zvodov a smer lasera, ako aj šírku refrakčných kanálov. Ak urobíte všetko správne, vzor svetla na stene sa zmení. Skúste použiť viac zvodov, aby ste vytvorili viac difrakčných kanálov. Ako zmenia ďalšie kanály svetelnú projekciu na stenu?

Pozorovania a výsledky

Laserové svetlo sa prejaví vo forme dvoch paralelných, ale spojených vĺn. Svetelné čiary budú navzájom rovnobežné, ak je fáza vĺn rovnaká. Svetlo z baterky nebude mať tento efekt: lúče nebudú nikdy navzájom rovnobežné. Vlny laserového svetla sa lámu, keď prechádzajú difrakčnými kanálmi vytvorenými ceruzkami, čím sa vytvára projekcia na stenu. Keď sa vlny navzájom prekrývajú, interagujú. V niektorých prípadoch bude toto prekrývanie konštruktívne, v iných deštruktívne. Pri konštruktívnej interakcii bude svetlo na stene jasné. V iných prípadoch sa vlny budú navzájom utláčať (deštruktívna interakcia). V týchto prípadoch sa na svetelnej projekcii objavia tmavé medzery.

Keď sa svetlo začne správať len ako častica, budete môcť vidieť len dva body na stene oproti refrakčným kanálom. K modernej myšlienke o povahe svetla ľudstvo smeruje už dlho. Veľký anglický vedec Isaac Newton definoval svetlo ako prúd častíc. V 19. storočí vedci prišli na to, že svetlo je vlna. Ale pretože sa svetlo správalo ako častice, navrhol, že svetlo je v skutočnosti častica nazývaná fotón. Fyzik Max Planck spanikáril a zvolal „teória svetla bude posunutá nie o desaťročia, ale o stáročia“, ak vedecká komunita súhlasí s Einsteinovou teóriou. Vedecká komunita nakoniec vyvinula kompromisnú definíciu: svetlo je častica (fotón) aj vlna súčasne.

Úvahy o vlnovej povahe svetla zodpovedajú pravdepodobnosti, že fotón bude v určitom čase na určitom mieste. To nám umožňuje jasnejšie pochopiť, ako môžu byť fotóny prinútené zaujať určité pozície na stene, keď sa ich vlny navzájom rušia. Menej intuitívna je skutočnosť, že fotóny môžu prechádzať dvoma kanálmi súčasne, pričom naďalej vykazujú správanie vlny stretávajúcej sa s interferenciou. A ako môžu jednotlivé fotóny, ktoré prešli dvoma kanálmi, doraziť do rovnakého bodu!

Tento jednoduchý fyzikálny experiment, ktorý sa uskutočnil v zimný večer s rodinou, vám umožní získať veľa príjemných emócií. Veda je nielen užitočná, ale aj mimoriadne zaujímavá. A pokračuje v neustálom napredovaní po ceste vedecko-technického pokroku, ktorý uspokojuje nielen materiálne potreby, ale aj potrebu racionálnej bytosti po nových poznatkoch.

Inšpirované Education.com