Случва се някои хора да намират доказателство за съществуването на етера във факта, че светлината се движи по-бавно във въздух, вода и твърди тела. Обикновено бива цитиран известния опит на Арман-Иполит-Луи Физо, в който се показва забавянето на светлината от движението на средата, в която се разпространява – например срещу течаща с голяма скорост вода. Оттук се правят редица заключения. Една част от тях е свързана с неудовлетворението от факта, че светлината може да се разпространява в празно пространство, без за това да е необходима среда, например етер. Те се базират на аналогията с механичните вълни и разсъжденията, че след като скоростта на светлината намалява с гъстотата на веществото, през което тя лети, то следователно целият космос е потопен във вещество, наречено етер, което е много по-рядко от въздуха. Друга група подобни разсъждения разглеждат „увличането на светлината“ от движещата се среда и създават алюзия с увличането на светлината от хипотетичния етер, целяща да дискредитира опитите на Майкълсън-Морли, които отхвърлят съществуването на етера.
Разпространена е представата, че средата, поради своята гъстота, оказва съпротивление на движещите се през нея обекти, като по този начин ги забавя. Светлината обаче в никакъв случай не може да се оприличи на топче, което си проправя път през гъст мед. Я да помислим, как светлината преминава през веществото?
Ако потърсим пряка аналогия с механичните вълни – например със звуковите, ще открием, че процесите при звука и светлината са коренно различни. Колкото по-гъста е средата, толкова по-близо са частиците, които трептят, толкова по-бързо се предават вибрациите и толкова по-голяма е скоростта на звука във веществото. Но при светлината се случва точно обратното. Колкото по-гъсто е веществото, толкова по-малка е скоростта ѝ. Това показва по един елементарен начин, че докато средата помага, и дори е жизнено необходима за разпространението на звука и механичните трептения, то тя забавя и препятства разпространението на светлината.
За да вникнем какво именно се случва, когато светлина навлиза в течност, мед, или прозрачно стъкло, трябва да обърнем поглед към микро-света. Можем да гледаме на светлината както на съвкупност от фотони, така и като на вълна с определена амплитуда. Фронтът на вълната се движи със скорост c и приближава повърхността на веществото. То, от своя страна, се състои от атоми, които са отдалечени от огромни пространства... вакуум. Когато навлезе в материята, светлината продължава да пътува във вакуума между атомите със същата скорост c – скоростта на светлината във вакуум. Всъщност, не съществува забавяне на светлината от веществото. Част от фронта на вълната обаче „удря“ атомите. При този удар те поемат част от енергията ѝ и преминават във възбудено състояние. Съответно в терминологията на фотони – част от фотоните биват погълнати от атомите на веществото. Вълната продължава да се носи напред със същата скорост, но с намаляла амплитуда, или с намалял брой фотони. Възбудените атоми прекарват така известно време, след което изпускат поетата енергия под формата на малка вълничка светлина. Натрупването на тези изпускания води до възникването на закъсняваща вълна, която върви след първоначалната и се подхранва от енергията ѝ. В даден момент оригиналната вълна практически изчезва, на нейно място се е появила нова, но малко изостанала назад вълна. Сега вече тя започва да играе роля на основна и поражда нова закъсняваща вълна. По този начин, образуването и натрупването на закъсняващи вълни води до такъв ефект, какъвто би имало разпространението на светлината със скорост по-ниска от c.
Когато средата се движи, изглежда че тя увлича светлината и скоростта ѝ намалява. Всъщност не се случва нищо подобно. Светлината все така пътува със скоростта на светлината между частиците на веществото. Но през времето, когато тя бива погълната от тях и пребивава под формата на енергия на възбудени състояния на веществото, бива отнесена заедно с атомите. Когато бива изпусната отново, фронтът на вълната се пренася малко по-назад, в сравнение със случая на неподвижно вещество. Това поражда закъснение в разпространението на вълната, което бива интерпретирано като забавяне на скоростта на светлината.
Май не си прав , че светлината се увлича от СВ на водните молекули при опита на Физо !
|