Franc Rozman Fizika in metafizika

Fizika in metafizika
47
Pot nadaljujejo torej enako hitro, čeprav so se svetlobe raz-
ličnih barv skozi steklo gibale z različnimi hitrostmi.
Tudi če svetloba na steklo vpade z manjšo hitrostjo od svet-
lobne hitrosti, na primer ne iz zraka ampak iz vode, na drugi
strani iz stekla izstopi s svetlobno hitrostjo.
Svetloba vedno zapusti snovni medij z enako hitrostjo, ne
glede na hitrost potovanja skozi medij, kar nesporno dokazuje
Michelsonov interferometer.
Podobno je pri odboju svetlobe. Foton, ki vpada na zrcalo,
odda svojo energijo zrcalu. Zrcalo na osnovi prejete energije
izseva nov foton, ki vsakič ogledalo zapusti s svetlobno hitrostjo.
Hitrost odbitega fotona ni odvisna od hitrosti fotona, ki je
vpadel na zrcalo.
Michelsonov interferometer
ni občutljiv na vpadno hitrost svetlobe,
zato z njim ni mogoče izmeriti
vpadne hitrosti svetlobe.
Spoznanje o vedno enaki hitrosti svetlobe na izvoru je po-
membno in uporabno, obenem pa velika ovira pri ugotavljanju
hitrosti svetlobe na ponoru. Naj pojasnim zakaj.
Če se svetloba na ogledalu vedno odbije s svetlobno hitrostjo,
ne glede na to, s kakšno hitrostjo je svetloba vpadla na ogledalo,

---

48
Franc Rozman
potem na osnovi hitrosti odbite svetlobe ne morem sklepati o
tem, s kakšno hitrostjo je svetloba vpadla na ogledalo, steklo, …
Michelson in Morley sta spregledala to dejstvo in na osnovi
hitrosti odbite svetlobe od ogledala neupravičeno sklepala o
hitrosti svetlobe na ponoru, o hitrosti svetlobe, ki je vpadla na
ogledalo.
Žarek, ki je vpadel na ogledalo njunega interferometra, je
namreč tam spremenil svojo hitrost. Rezultat njunih meritev je
bila, razumljivo, vedno svetlobna hitrost; ne zato ker bi svetloba
na ogledalo vpadla s svetlobno hitrostjo, ampak zato ker se je s
tako hitrostjo od ogledala odbila.
Spregledala sta dejstvo, da svetloba na ogledalih njunega inter-
ferometra spremeni hitrost. Domnevala sta, da rezultati njunih
meritev kažejo hitrost svetlobe na ponoru, kar pa je bila zmota.
Teorem o vedno enaki hitrosti svetlobe
na ponoru je dvomljiv.
Zapisala sta dvomljiv teorem, ki nima podlage v njunih
meritvah. Zapisala sta: »Svetloba vedno prispe na ponor (do nekega
telesa) s svetlobno hitrostjo, četudi se vir svetlobe giblje v odnosu na
ponor.«
Spregledala sta, da njun interferometer ni občutljiv na
vpadno hitrost svetlobe, da z njim ni možno meriti hitrosti
svetlobe na ponoru.
O neobčutljivosti interferometra na vpadno hitrost svetlobe
in o svoji zmoti bi se Michelson in Morley lahko prepričala tudi
z neposrednimi meritvami. Meritve vpadne hitrosti svetlobe bi

---

Fizika in metafizika
49
lahko opravila pod vodo. Vedela sta namreč, da je vpadna hi-
trost svetlobe v vodi manjša od hitrosti svetlobe v praznem
prostoru. Z meritvami bi lahko preverila, ali njun interfero-
meter zazna in pokaže manjšo vpadno hitrost svetlobe.
Hitrost svetlobe na ponoru je mogoče izmeriti
na osnovi primerjave vpadnega
in odbojnega kota svetlobe
pri odboju od ogledala.
Svetloba torej uspešno skriva svoje lastnosti, posebno to,
kakšna je hitrost svetlobe na ponoru. Svetloba pa ne skriva
svojih lastnosti toliko, da se hitrosti svetlobe na ponoru ne bi
dalo izmeriti.
Povsod, kjer svetloba spremeni hitrost, na primer ob prehodu
iz zraka v snov, se svetlobni žarek lomi. Posledica spremembe
hitrosti svetlobe je različnost vpadnega in odbojnega kota.
Na priloženi skici lahko opazim, da je tudi pri odboju od
ogledala vpadni kot svetlobe različen od odbojnega kota, kadar
je vpadna hitrost svetlobe drugačna od hitrosti, s katero se
svetloba odbije.

---

50
Franc Rozman
Hitrost svetlobe na ponoru
Merjenje vpadne hitrosti svetlobe med gibajočimi se objekti
s pomočjo kotov pa ni edini način za ugotavljanje vpadne hi-
trosti svetlobe. Obstajajo tudi posredni načini merjenja hitrosti
svetlobe na ponoru, kjer so meritve tehnološko lažje izvedljive
že pri manjših hitrostih.
Foton lahko prispe na ponor z večjo energijo,
kot je bila njegova energija na izvoru
Naj opišem tako meritev. Zamislim si troje: svetilo, ogledalo
in detektor svetlobe. Ogledalo in detektor svetlobe sta na vozu,
tako da se lahko gibljeta. Poskus opazuje opazovalec na tleh.
Svetilo odda foton proti ogledalu. Foton se na ogledalu odbi-
je proti detektorju. Ogledalo in detektor se na vozičku s hitrostjo
»v« gibljeta v smeri proti svetilu. Odboj fotona od ogledala je
brez energijskih izgub.

---

Fizika in metafizika
51
Svetilo odda foton z neko energijo, na primer Ei, ki je enaka 
n.h.
Frekvenco lahko izrazim z enačbo 
n = c/l, zato je energija fotona
iz svetila, ki potuje proti ogledalu, enaka (c.h/
l
i
) (h – Plancova
konstanta, 
l
i
 – valovna dolžina svetlobe, c – svetlobna hitrost).
Opazovalec čaka na mestu, kjer pričakujem trk fotona ob
ogledalo. Če opazovalec prestreže foton, opazi, da foton na poti
od svetila do njega ne spreminja svojih lastnosti. Foton prispe
do opazovalca z enako valovno dolžino in enako energijo, kot je
izšel iz svetila. Opazovalec v odnosu do svetila namreč miruje.
V nadaljevanju opazovalec fotona ne prestreže, ampak pusti,
da se foton odbije od ogledala na vozičku, ki se opazovalcu
približuje z druge strani. Foton trči v ogledalo in se odbije proti
detektorju.
Opazovalec na detektorju prebere, da se valovna dolžina
fotona ob trku zmanjša. Manjša valovna dolžina (večja frek-
venca) pomeni, da se je fotonu pri odboju povečala energija
(Dopplerjev efekt). Na detektorju je izmerjena torej večja ener-
gija fotona, kot je energija izsevanega fotona iz svetila.
Ob tej ugotovitvi moram biti pozoren, kajti zakon o ohra-
nitvi energije pravi, da energija ne more nastati iz nič!
Povečana energija fotona
je posledica večje hitrosti,
s katero foton prispe na ponor.
Poskus ponovim pri različnih hitrostih vozička, na katerem
je ogledalo. Opazim, da je prirast energije ob trku odvisen od
hitrosti vozička. Energija odbitega fotona je rezultat učinka
hitrosti fotona z ene strani ter hitrosti ogledala z druge strani.
Za povečanje energije fotona ob odboju torej iščem pojasnilo.
Pojasnilo moram iskati v zakonitosti, ki določa energijo
fotona. Ta zakonitost pravi, da je energija fotona enaka c.h/
l.
Sprememba valovne dolžine 
l je bila izmerjena, Plancova kon-
stanta h ni spremenljiva, vzrok spremembe energije fotona
lahko iščem le v hitrosti fotona.

---