Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Ewolucja fizyki 
  Indeks
Wielkie wykłady
Jak powstawała
Ewolucja fizyki

Triumfy poglądu
mechanistycznego

Upadek poglądu
mechanistycznego

Dwa płyny elektryczne
Płyny magnetyczne
Pierwsza poważna
Prędkość światła
Światło jako subst.
Zagadka barwy
Co to jest fala?
Falowa teoria światła
Podłużne czy . . .
Eter a pogląd . . .
Streszczamy
Pole i teoria
względności

Kwanty
  Źródło
Albert Einstein, Leopold Infeld
EWOLUCJA FIZYKI
Rozwój poglądów od najważniejszych pojęć do teorii względności i kwantów

W przekładzie Ryszarda Gajewskiego


  Podłużne czy poprzeczne?
 
Podłużne czy poprzeczne?
 
W
szystkie rozważane dotąd zjawiska optyczne przemawiają za teorią falową. Najmocniejsze argumenty na rzecz tej teorii to uginanie się światła na małych przeszkodach oraz wyjaśnienie zjawiska załamania. Z naszego mechanistycznego punktu widzenia należałoby odpowiedzieć na jeszcze jedno pytanie: jakie są własności mechaniczne eteru? Aby wyjaśnić to zagadnienie, trzeba wiedzieć, czy fale świetlne w eterze są podłużne, czy poprzeczne. Innymi słowy: czy światło rozchodzi się tak jak dźwięk? Czy fala wiąże się ze zmianami gęstości ośrodka, tak że drgania cząsteczek zachodzą w kierunku rozchodzenia się? Czy też eter przypomina sprężystą galaretkę, ośrodek, w którym mogą powstawać tylko fale poprzeczne i którego cząsteczki poruszają się w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu samej fali?
       Zanim to zagadnienie wyjaśnimy, spróbujmy zastanowić się, jaka odpowiedź byłaby bardziej pożądana. Oczywiście, wolelibyśmy, żeby fale świetlne były podłużne. Trudności w skonstruowaniu mechanicznego eteru byłyby wówczas znacznie mniejsze. Nasz obraz eteru mógłby być czymś w rodzaju mechanistycznego obrazu gazu, który tłumaczy rozchodzenie się fal głosowych. Znacznie trudniej byłoby utworzyć obraz eteru przenoszącego fale poprzeczne. Niełatwo wyobrazić sobie galaretkę, jako ośrodek zbudowany z cząsteczek w taki sposób, żeby mogły się w nim rozchodzić fale poprzeczne. Huyghens sądził, że eter okaże się raczej typu „powietrznego” niż „galaretowatego”. Ale przyroda mało się przejmuje naszymi trudnościami. Czy tym razem okazała się ona łaskawa dla fizyków, próbujących rozumieć wszystko z mechanistycznego punktu widzenia? Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy rozpatrzyć kilka nowych doświadczeń.
       Z wielu doświadczeń, które mogą udzielić odpowiedzi na nasze pytanie, rozważymy szczegółowo tylko jedno. Przypuśćmy, że mamy bardzo cienką płytkę turmalinu wyciętą w specjalny sposób, którego tu opisywać nie warto. Płytka musi być cienka, tak abyśmy mogli przez nią widzieć źródło światła. Ale weźmy teraz dwie takie płytki i umieśćmy je między naszymi oczami a światłem. Co się spodziewamy zobaczyć? Znowu punkt świetlny, jeśli tylko płytki są dostatecznie cienkie. Wszystko zdaje się wskazywać na to, że doświadczenie potwierdzi nasze oczekiwania. Nie bacząc na to, że nie jest to bynajmniej pewne, załóżmy, że przez naszą parę kryształów istotnie widzimy punkt świetlny. Zmieniajmy teraz stopniowo położenie jednego z kryształów, obracając go. To zdanie ma sens tylko pod warunkiem, że ustalone jest położenie osi, wokół której następuje obrót. Wybierzemy za tę oś linię wyznaczoną przez padający promień. Znaczy to, że zmieniamy położenie wszystkich punktów jednego z kryształów, z wyjątkiem punktów leżących na osi.
I oto dzieje się coś dziwnego! Światło słabnie coraz bardziej, aż wreszcie zupełnie znika. W miarę dalszego obrotu pojawia się ono znowu i po powrocie do położenia początkowego mamy ten sam widok, co na początku.
       Nie wdając się w szczegóły tego i podobnych doświadczeń, możemy zadać następujące pytanie: czy zjawiska te można wytłumaczyć, jeśli fale świetlne są podłużne? W przypadku fal podłużnych cząsteczki eteru poruszałyby się wzdłuż osi tak jak wiązka. Gdy kryształ się obraca, na osi nic się nie zmienia. Punkty na osi są nieruchome, a w jej pobliżu zachodzi tylko małe przesunięcie. W przypadku fali podłużnej nie mogłaby zajść tak wyraźna zmiana, jak zniknięcie i pojawienie się obrazu. Zjawisko to, jak również wiele innych podobnych, można wytłumaczyć tylko założeniem, że fale świetlne nie są podłużne, lecz poprzeczne! Innymi słowy trzeba założyć, że eter jest typu „galaretowatego”.
       Bardzo to jest smutne. Musimy być przygotowani na to, że przy próbie mechanistycznego opisu eteru natkniemy się na ogromne trudności.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach