Дмитрий Ганин
Про эту вашу физику
Просто о науке для гуманитариев и офисных работников
Дисклеймер
— Девушка, я вижу, что вы гуманитарий!
— А как вы догадались?
— У вас лицо глупое!
— Хам! Это у вас лицо глупое!
— Ну, конечно, я тоже гуманитарий!
Леди и джентельмены! Вы открыли сборник статей неадекватных авторов, известных под названием «коллектив Квантуз». После серии успешных постов на развлекательных ресурсах и даже в блогах возникла необходимость сохранить всю нашу графоманию для благодарных потомков. Необходимость же возникла из-за того, что у нас появилось стойкое предчувствие, что именно по этим статьям будущие отечественные гении будут изучать основы современной физики.
Да-да, мы очень опечалены уровнем знаний нынешнего человека-с-гуманитарным-образованием; мы очень расстроены, что сейчас знания об окружающем мире люди получают из оплотов мракобесия, таких как бредовые передачи по телевизору или сайты Всемирной паутины; мы крайне возмущены, что, казалось бы, образованный коллега по офису несет чушь про материальность мыслей и биоэнергию торсионных полей.
Поэтому мы, как и немногие подобные нам, выходим в одиночку на поле боя знания и невежества и надеемся, что еще остались читатели, кому интересен скупой научный прогресс среди унылых будней первой половины XXI века.
Ряд наших статей можно встретить на сторонних ресурсах, не всегда от нашего имени, тем не менее только здесь материал (на данный момент в виде черновиков) получает окончательную правку: устраняются стилистические и грамматические ошибки, исправляются неточности изложения, вносятся изменения для пущего понимания изложенного.
Обращаем ваше пристальное внимание (в том числе в свете принимаемого закона о просветительской деятельности), что книга не является научным пособием, так как содержит ироничные и постмодернистские пересказы разного научпопа с помощью не очень умных аналогий и обязательно в ущерб истине и важным деталям.
Наша цель: объяснить читателю, которому всё это кажется сложным, но очень хочется, суть происходящего, удивить происходящим и может даже мотивировать на дальнейшее изучение происходящего. Мы приветствуем комментарии и замечания от труъ-физиков, потому что, увлекшись собственным остроумием, мы можем что-то упустить.
Книга имеет противопоказания: тонким натурам не рекомендуется читать ее перед сном, предлагается с осторожностью читать ксенофобам, искренне верующим в любых видов богов, а также радетелям духовных скреп.
Наука абсолютно атеистична и интернациональна!
Итак, мы отказались от любой ответственности за вред и подгорание пятых точек, которые вам причинит эта книга. Приятного просмотра! Автор(ы).
Глава 1
Скорость света
— Папа, можно я буду
спать при свете?
— Можно.
— Свет, заходи!
(когда-то казавшийся смешным анекдот)
С этой главы мы решили начать ликбез для тех, кто в детстве мечтал стать ученым, но как-то не сложилось. Назло всем специалистам и кандидатам, нарушая все до единой методологии и правила хорошего научного текста, мы поговорим о скорости света, почему утверждается, что она постоянная, почему все «носятся» с этой скоростью и удивляются оной, и что вообще, черт побери, происходит.
Люди начали подозревать, что свет имеет скорость, довольно давно. Всякие там Кеплеры и прочие считали, что скорость света бесконечна, а не в меру догадливый Галилей, например, полагал, что скорость определить можно, но сложно, так как она очень большая.
В 17 веке некто Рёмер искал способ, как бы вычислить географические координаты корабля для навигации в море. В поисках стабильных ориентиров он обратился к спутникам Юпитера и их затмениям. Вот до чего доводит нужда, когда нет GPS и спутниковых карт, не так ли? И наблюдая за движением спутников, он заметил временные расхождения по затмениям, в периоды, когда Земля оказывалась ближе к Юпитеру и когда дальше — согласитесь, трудно было игнорировать подозрительную двадцатиминутную разницу. Тут-то датский астроном и предположил, что это отличная возможность посчитать световые километры в час, или что у них там в Дании использовалось за меру расстояний. Вооружившись известными числами и доступными формулами, Рёмер неточно рассчитал скорость света. Ошибся он знатно, но вывод сделал: это была очень большая величина, от которой захватывало дух.
В дальнейшем научно-технический прогресс окончательно все расставил по местам, и земляне выяснили, что скорость света равна приблизительно 300 000 километров в секунду.
Но что же такого в этом значении? Почему эта скорость оказалась в итоге так важна? Скорость моего велосипеда тоже можно подсчитать, но никто ж над ней не размышляет с заговорщическим видом о вечности и структуре мироздания.
А подвох в том, что скорость света ВСЕГДА равна 300 000 километров в секунду.
Представим бытовую ситуацию из досуга жизнерадостного гуманитария: вы с другом катаетесь на модных велосипедах, ваш друг едет чуть быстрее, а вы чуть медленнее. Допустим со скоростями 20 и 15 км/час соответственно. И если вы, двигаясь со своей скоростью, решите измерить (как-нибудь) скорость друга, то вы вычислите, что ваш друг двигается относительно вас со скоростью 5 км/час.
Простые правила сложения скоростей, надеемся, они вас не удивят — их вбивали в головы в школах и скорее всего надежно вбили. Если вы увеличите скорость до 20 км/час, то относительно вас ваш друг будет иметь скорость равную нулю.
Это логично и следует из жизненного опыта. Скорость моторной лодки, которая движется по течению также складывается из собственной скорости лодки и скорости течения реки. Старая добрая классическая механика — как же она была прекрасна [смахивают слезу, попивая смузи].
А теперь попробуем проделать тот же фокус со светом. Ваш друг внезапно аннигилировал и превратился в луч света. Вы решили не упускать его и постарались не отставать, яростно накручивая педали. Вы разогнались до скорости довольно близкой к скорости света. И чисто ради прикола, из научного, так сказать, любопытства, решили замерить скорость вашего бывшего друга. Разумеется, вы были уверены, что получите решение равное скорости света за минусом вашей собственной скорости, как в первом случае.
И вот тут вас ждет сюрприз. Фигушки, так сказать. Расчетно-опытным путем вы выяснили, что относительная скорость вашего лучевого приятеля по-прежнему 300 000 км/сек. С какой бы скоростью не двигались лично вы, независимо от направления: параллельно движению света, навстречу свету, перпендикулярно, как-нибудь возвратно-поступательно — скорость света в вакууме всегда будет равна
