Добавил:
proza.ru http://www.proza.ru/avtor/lanaserova Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Перельман Я. И. - Занимательная физика. Книга 1 - 1983.pdf
Скачиваний:
27
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
6.74 Mб
Скачать

Свет пробегает расстояние от Солнца до Земли примерно за 8 минут. Казалось бы, что при мгновенном распространении света мы должны были бы увидеть восход Солнца на 8 минут раньше, т. е. в 4 часа 52 минуты.

Для многих, вероятно, будет полной неожиданностью, что такой ответ совершенно неверен. Ведь Солнце «восходит» оттого, что наш земной шар повертывает в уже освещенное пространство новые точки своей поверхности. Поэтому при мгновенном распространении света вы заметили бы восход Солнца в тот

же самый момент, что и при последовательном его распространении, т. е. ровно в 5 часов*).

Другое дело, если вы наблюдаете (в телескоп) появление на краю Солнца ка- кого-нибудь выступа (протуберанца): при мгновенном распространении света вы заметили бы его на 8 минут раньше.

По океану Вселенной

Говоря о распространении солнечных лучей в мировом пространстве, интересно указать на одну особенность света, менее известную, но подавшую некоторым пылким умам надежду осуществить возможность путешествовать по океану Вселенной. Я говорю о давлении света. Вот что писал об этом в книге «Давление света» английский физик Дж. Пойнтинг:

«Когда мы наблюдаем, как плотина размывается во время шторма, нам легко верится, что морские волны производят давление на берег, о который они ударяются. Но трудно поверить, что микроскопические световые волны также давят на всякий предмет, на который они падают, что зажженная лампа, например, посылает волны, производящие давление на самый источник света и на поверхность, которую они освещают. А между тем нам теперь достоверно известно, что свет производит подобного рода давление».

Спешу прибавить, что давление это крайне ничтожно; лучи Солнца давят на земную поверхность с силой около 0,5 мгс на квадратный метр, пли 0,5 кгс на квадратный километр. Вся обращенная к Солнцу поверхность земного шара испытывает от солнечных лучей силу давления в 60 миллионов кгс. Цифра эта кажется, конечно, колоссальной, но она много потеряет в ваших глазах, если я скажу вам, что она меньше силы, с которой Земля притягивается Солнцем, в 60 миллионов миллионов (6·1013) раз! В сущности, эта сила давления представляет ведь «только» вес тысячи паровозов.

Для мелких тел отношение между силой светового давления и силой притяжения выражается более крупной дробью, чем для земного шара. Это и понятно, так как сила давления лучей света пропорциональна поверхности тела, а сила притяжения пропорциональна массе. Если бы поперечник земного шара был вдвое меньше, то объем, а следовательно, и масса его уменьшились бы в 8 раз,

*) Если же принять во внимание так называемую «атмосферную рефракцию», то результат получится еще более неожиданный. Рефракция искривляет путь лучей в воздухе и тем самым позволяет нам видеть восход Солнца ранее его геометрического появления над горизонтом. Но при мгновенном распространении света рефракции быть не может, так как преломление обусловливается различием скорости света в разных средах. Отсутствие же рефракции повлечет за собой то, что наблюдатель увидит восход Солнца немного позже, чем при немгновенном распространении света; разница эта, завися от широты места наблюдения, температуры воздуха и других условий, колеблется от 2 минут до нескольких суток и даже более (в полярных широтах). Получается любопытный парадокс: при мгновенном (т. е. бесконечно быстром) распространении света мы наблюдали бы восход Солнца позже, чем при немгновенном! Дальнейшее развитие этой задачи см. в моей книге «Знаете ли вы физику?».

94

поверхность же – в 4 раза; вследствие этого притяжение уменьшилось бы в 8 раз, но давление лучей – всего в 4 раза.

Отсюда вытекает любопытное следствие. Так как сила давления лучей Солнца с уменьшением поперечника освещаемого тела убывает медленнее, нежели сила притяжения, то ясно, что при некотором достаточно малом диаметре тела обе силы должны сравняться. Вычислено, что микроскопически маленькая водяная капелька (или частица другого вещества), диаметром менее тысячной доли миллиметра, находясь от Солнца на расстоянии Земли, испытывает со стороны Солнца давление, равное его притяжению. Другими словами, такая капелька или пылинка как бы не притягивается Солнцем. Для еще более мелких капель сила светового давления должна уже превышать силу солнечного притяжения, т. е. такая капля будет отталкиваться лучами Солнца. Перевес светового давления над притяжением дает, правда, в данном случае ничтожную силу, – но ведь и масса этой капельки неизмеримо мала.

Неудивительно, что скорость, которую лучи света сообщают такой капельке, может достигать нескольких десятков и более километров в секунду.

Теперь не покажется странным, что мельчайшие бактерии и особенно их споры могли бы, достигнув верхних границ атмосферы, покидать нашу планету и уноситься в беспредельное мировое пространство с огромной, притом все возрастающей скоростью. Шведский ученый Сванте Аррениус допускал даже, что этим путем могут переноситься с планеты на планету зародыши жизни...

Если у вас живое воображение, то при чтении этих строк вы, наверное, подумали: а не может ли и человек воспользоваться тем же способом для межпланетного путешествия? Нет, потому что для этого необходимо было бы соорудить снаряд, для которого отношение поверхности к массе было бы такое же выгодное, как и у мельчайших бактерий2).

95

Соседние файлы в предмете Физика