Mi áll a "fénytörés" nevezetű hoax mögött?

“Nem foglakozom ezzel. Szerintem nem a név a lényeg.”

Hát oké, de mégis csak “számon kérted” ,hogy miért hívják így amikor ez a név nem is fedi a valóságot, félreérthető. Ezért kérdeztem puszta kíváncsiságból ,hogy te hogyan neveznéd. Na mindegy, akkor ezt hagyjuk.

“Ami fontos, hogy az emberek néha utánagondoljanak, hogy amit az iskolában tanítanak, az tényleg valódi, ok-okozati magyarázat-e. Mint ennél a jelenségnél is.”

Igen, ez igaz is s fontos is. Csak ugye sokszor (mint most is) az iskolában tanítottak általában jócskán “lebutítottabb” magyarázatok ,hogy közérthetőbbek legyenek, így viszont annyival távolabb kerülnek a valóságtól. Viszont ha teljes mélységében magyaráznák, ahogy azt te kérted kicsivel korábban, akkor kevésbé lenne érthető az átlag iskolás számára. Azért szerintem ezt is figyelembe kell venni mikor épp felülvizsgáljuk ,hogy az iskolában mit miért úgy tanítanak ahogy (meg egyéb befolyásoló tényező az oktatás állapota, diákok-tanárok hozzáállása stb…).

Kérdező, amit itt eddig fejtegettél, azt közönségesen tanulásnak nevezik. Lehet módszeresen és lehet műkedvelő módjára.

Egy fizikai jelenséget le lehet írni, azonban minél kevesebbet ért hozzá valaki, annál többet kell egyszerűsíteni, míg bekövetkezik a a pillanat, amikor ennek hatására megváltoznak a szabályok és lehetőségek, és már másról beszélünk. Röviden és más szavakkal egy fizikai folyamat (és bármi más) annál precízebben írható le, minél jobban ért valaki hozzá, és megfordítva, annál hézagosabban, minél kevésbé ért valaki hozzá.

A tanulásna pedig egyik legfontosabb jellemzője a fokozatosság. Adott szinten megismerünk valamit, mikor már többet tudunk, visszatérünk rá alaposabb megfogalmazással, és ezt ismételhetjük, míg a téma lgkiválóbb szakértői leszünk. Feltéve, hogy van rá lehetőségünk.

A fizika mérésekre épül, melyek ha le tudnak írni egy jelenséget pontosan, beleteszik a tananyagba. Nem lehet mindent a logikára építeni, ha jön egy modell, mely hatékonysága megnyilvánul a számításokban, akkor az elfogadottá válik. Messzebbről kell megközelíteni a témát.

A kvantum-elektrodinamika foglalkozik ezzel a kérdéskörrel, aminek csupán apró töredékét ismerem. Ez szintén egy önkényes modellen alapul, ami a legtöbb kérdést hitelesen definiálja. Az események valószínűségét írja le vektorok négyzetösszegeként. Például hogy A-ból B-be mekkora valószínűséggel jut el egy foton, meg kell vizsgálni az összes lehetséges utat, melyet bejárhat, és összegezni őket. A vektorok irányának meghatározására egy "képzeletbeli stoppert" kell indítani, ami a vörös fény esetén 14173-at fordul míg a foton egy centit halad, és az esemény bekövetkeztekor kell megállítani. Amerre a mutató mutat, arra néz a vektor is. Az ezekből felállított eredő lesz az esemény bekövetkeztének valószínűsége.

Az elmélet egyszerű ábrázolásának menetidő grafikonjából lehet a Fresnel-elvet is levezetni, de fontos megjegyezni, a fény sem minden esetben úgy verődik vissza, ahogy elvárnánk. Például nem feltétlenül a beérkezés szögében, mint a diffrakciós rácsoknál. Viszont a kvantum-elektrodinamika a hülye kis vektorjaival ezt is le tudja modellezni.

Úgyhogy ha úgy veszed, a fénytörésnek sincs konkrét magyarázata, csak egy működő modellje. A fény közegbeli sebessége bekavar az A-B távolság megtételéhez szükséges idő nagyságába, és a legkevesebb időt igénybe vevő úton halad végig a legnagyobb valószínűséggel.

Ha megnézünk egy gyűjtőlencsét, a tengelynél rövidebb a levegőben megtett út, és vastagabb az üveg. Az üvegben lassabban megy, a levegőben viszont rövidebb utat tesz meg. A lencse szélein viszont nagyobb utat kell megtennie, viszont rövidebb szakaszon halad lassabban. Ha felrajzolnánk a valószínűségvektorokat megtudnánk, hogy a foton A pontból a fókuszpontba jutásának valószínűsége egynél sokkal több útvonalon is megegyezik, és ez alapján sokkal nagyobb rá az esély. Ugyanez érvényesül a víznél.

Közegben mozgó fotonok sebességét pedig az elektronok szórása befolyásolja, ha egy elektron elnyel egy fotont, és utána valamekkora idő után leadja (fényszórás). Ez merőleges irányú közegátlépéskor. Töréskor azért törik, mert ugyan A-ból B-be legnagyobb valószínűséggel úgy jutnak el a fotonok, hogy akadálytalanul áthatolnak az üvegen, de az elektronok fényszórása elfordíthat úgy fotonokat, hogy azok más úton is eljuthatnak B pontba. Ilyenkor az elfordított fotonok vektorai hozzáadódnak az akadálytalanul haladó fény vektorához, és ez más irányhoz vezet. Vagy legalábbis valami ilyesmi..

Hát.. szőrszálhasogatóbb, az biztos, talán kevésbé emészthető, de a modellt jobban bemutatta, szerintem. Meg hát hiába nem szabad kiejteni a kvantummechanika szót, ott sunnyog mindenben. :)

Viszont ha másra nem, arra talán jó volt, hogy magyarázatot nyert a közegben mozgó foton sebességváltozásának felszínes miértje. Persze csak ha érthető volt.

Ezt egy könyvben olvastam, így az egészet, ahol sanszos, hogy le van butítva egy középiskolás szintjére. Hogy pontosan hogy működik, azt nem tudom, ennél fogva nem is tudom megvédeni az álláspontomat, de a bekezdés így szól:

"A jelenséget úgy is magyarázhatjuk, hogy a fotonok lassabban haladnak az üvegben, mint a levegőben, mint ahogy korábban is említettem. Valójában a fény "lelassulása" nem más, mint a többletelfordulás, amit az üveg (vagy víz) atomjai okoznak azáltal, hogy szórják a fotonokat. A fény anyagon való áthaladása során az eredőnyíl elfordulásának mértékét törésmutatónak nevezzük." - A szerzővel vitatkozz.. bár már meghalt. Isten nyugosztalja.

Annyi bizonyos, hogy a fényszórásban áll a dolgok mibenléte.

Amúgy pedig a válasz hasznosságának megítélése a kérdező resortja.