Анализ экспериментальных данных зависимости показателя преломления (ПП) инертных газов от атомного номера, а также анализ ПП некоторых изотопов в предыдущей публикации позволяет сделать вывод о том, что ПП вещества зависит не от плотности вещества, не от количества нуклонов в единице объема, а именно от количества заряженных частиц в единице объема и от их пространственного распределения.
Это утверждение можно считать подтвержденным экспериментально.
Довольно очевидным и логичным является предположение, что скорость света в среде определяется не просто величиной плотности заряда в среде, а степенью неоднородности электрического поля, то есть градиентом напряженности поля.
Чем больше градиент напряженности поля, тем сильнее изменение скорости света. Именно поэтому ПП изотопов уменьшается с увеличением атомного номера. Размер атомного ядра увеличивается, градиент поля уменьшается, ПП также уменьшается.
Как влияют электронные оболочки атома на ПП вещества?
Обращаю внимание на то, что я говорю об электронных оболочках атома, а не об электронах в атомах. Дело в том, что атомные оболочки нельзя называть электронами, это абсолютно разные объекты («Если в атомах нет электронов, то что же там есть, по-вашему?»). Атомные оболочки имеют большой размер и характеризуются малым градиентом электрического поля. Поэтому они не вносят заметного вклада в величину ПП.
Следовательно, вещество в виде атомов представляет собой среду, в которой происходит замедление распространения света, причиной которого являются положительно заряженные ядра атомов.
Из общефилософских соображений и принципа симметрии, можно предположить, что отрицательно заряженные частицы приводят к увеличению скорости света в среде. То есть свободные электроны или электронный газ характеризуются величиной ПП меньше единицы.
Вполне возможно, что отражение радиоволн от ионосферы обусловлено различием ПП слоев стратосферы и ионосферы. Можно представить, что ионосфера представляет собой слой свободных электронов, электронного газа, имеющего малый показатель преломления. Скорость распространения электромагнитных волн в электронном газе превышает скорость света в вакууме, поэтому радиоволны отражаются от слоя этого электронного газа.
Как можно объяснить изменение скорости света заряженными частицами?
Есть несколько вариантов объяснения, зависящих от выбранной точки зрения:
1. Сторонники теории эфира могут сказать, что около зарядов меняется плотность эфира определенным образом, что приводит к изменению скорости распространения света.
2. Сторонники многомерных пространств могут сказать, что истинная скорость света неизменна. Но свет распространяется в искривленном заряженными частицами пространстве, что приводит к изменению наблюдаемой скорости распространения в нашем трехмерном пространстве.
3. Сторонники того, что пространство можно рассматривать как материальную среду, могут говорить, что эта среда характеризуется упругостью, которая определяет скорость распространения света в этой ткани пространства.
Несложно разобраться в том, какие из приведенных точек зрения ошибочны. Но это не так важно. Важно другое – все эти точки зрения основываются на понятии здравого смысла, на физическом толковании явления, а не на математических абстракциях.
В окончательном виде явление распространения света выглядит следующим образом:
- в вакууме при отсутствии внешних электромагнитных полей свет распространяется с неизменной фиксированной скоростью;
- в поле положительно заряженных частиц скорость распространения света уменьшается;
- в поле отрицательно заряженных частиц скорость распространения света увеличивается;
- степень изменения скорости света зависит от величины градиента поля.
Отмечу, что аналогичным образом скорость света уменьшается в гравитационном поле. Но с учетом того, что гравитационное взаимодействие значительно слабее электромагнитного, это изменение носит незначительный характер. Но в галактических масштабах этот эффект объясняет отклонение света массивными объектами.
Другие публикации по этой теме:
«Почему свет замедляется в среде? Разоблачение популярного заблуждения.»
«Замедление света в среде. Шарлатанство квантовой механики.»
«Замедление света в среде. Анализ причин явления.»