Richard Dawkins. Unweaving the Rainbow / Ричард Докинз. Расплетая радугу: 3 BARCODES IN THE STARS / 3 ШТРИХ-КОДЫ В ЗВЕЗДАХ

Легко понять, что самый быстрый курс должен пролегать к берегу под критическим углом, который зависит от отношения скорости Вашего бега к скорости Вашего плавания, затем резко переключиться на новый угол для пути вплавь.

cosinus 03.09.11 в 17:05

В терминах аналогии, скорость плавания и скорость бега соответствуют коэффициентам преломления воды и воздуха.

cosinus 03.09.11 в 17:09

Конечно, лучи света не "стараются" преднамеренно минимизировать время пути, но все, что касается их поведения, имеет смысл, если вы предполагаете, что они бессознательно делают нечто эквивалентное.

cosinus 03.09.11 в 17:18

Аналогия может быть выражена приемлемо в терминах квантовой теории, но это здесь выходит за пределы моей области, и я рекомендую книгу Аткинса.

cosinus 03.09.11 в 17:28

Спектр зависит от того, что свет различных цветов, замедляется в различной степени: коэффициент преломления данного вещества, скажем стекла или воды, больше для синего света, чем для красного.

Dawkinsian 14.03.12 в 12:05

Вы можете представить себе синий свет, как более медленного пловца, чем красный, запутавшегося в дебрях атомов в стекле или воде из-за своей короткой длины волны.

cosinus 03.09.11 в 18:14

Свет всех цветов меньше запутывается среди более редких атомов воздуха, но синий все равно распространяется медленней, чем красный.

cosinus 03.09.11 в 18:21

В вакууме, где вообще нет никаких дебрей, свет всех цветов имеет одну и ту же скорость: великую, всеобщую максимальную c.

cosinus 03.09.11 в 18:31

Капли дождя имеют более сложный эффект, чем призма Ньютона.

cosinus 03.09.11 в 18:39

Будучи примерно сферической, их задняя поверхность действует как вогнутое зеркало.

cosinus 03.09.11 в 18:41

Таким образом, они отражают солнечный свет после его преломления, что является причиной, почему мы видим радугу в области неба напротив солнца, а не тогда, когда смотрим в направлении солнца сквозь дождь.

cosinus 03.09.11 в 18:44

Представьте, что Вы стоите спиной к солнцу, глядя в направлении дождя, желательно на фоне свинцового неба.

cosinus 03.09.11 в 18:48

Мы не увидим радугу, если солнце в небе будет выше, чем 42 градуса над горизонтом.

cosinus 03.09.11 в 18:49

Чем ниже солнце, тем выше радуга.

cosinus 03.09.11 в 18:50

По мере того, как солнце встает утром, радуга, если она видна, садится.

cosinus 03.09.11 в 18:52

По мере того, как солнце садится вечером, радуга поднимается.

cosinus 03.09.11 в 18:54

Поэтому давайте предположим, что сейчас раннее утро или время перед закатом.

cosinus 03.09.11 в 18:59

Представьте отдельную каплю дождя в виде сферы.

cosinus 03.09.11 в 19:01

Солнце сзади и немного выше Вас, и свет от него попадает в каплю дождя.

cosinus 03.09.11 в 19:03

На границе воздуха с водой он преломляется, и различные длины волн, составляющие солнечный свет, изгибаются на различный угол, как в призме Ньютона.

cosinus 03.09.11 в 19:05

Развернутые цвета проходят через внутреннюю часть дождевой капли, пока не достигают ее вогнутой дальней стенки, где они отражаются назад и вниз.

cosinus 03.09.11 в 19:11

Они снова покидают каплю дождя, и некоторые из них заканчиваются в Вашем глазу.

cosinus 03.09.11 в 19:12

В то время как они проходят из воды обратно в воздух, они преломляются второй раз, различные цвета снова изгибаются на различный угол.

cosinus 03.09.11 в 19:16

Так, полный спектр -- красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый -- покидает нашу одну каплю дождя, и подобный же спектр покидает другие дождевые капли рядом.

cosinus 03.09.11 в 19:22

Но лишь маленькая часть спектра от любой капли дождя попадает в Ваш глаз.

cosinus 03.09.11 в 19:23

Если Ваш глаз получает луч зеленого света от одной конкретной капли дождя, синий свет от этой же капли дождя идет выше вашего глаза, а красный свет от этой конкретной капли -- ниже.

cosinus 03.09.11 в 19:29

Тогда почему Вы видите полную радугу? Потому что есть много различных капель дождя.

cosinus 03.09.11 в 19:31

Полоса из тысяч дождевых капель дает Вам зеленый свет (и одновременно дает синий свет любому, кто мог бы соответственно находиться выше Вас, и одновременно дает красный свет кому-то еще ниже Вас).

cosinus 03.09.11 в 19:36

Другая полоса из тысяч капель дождя дает Вам красный свет (и дает кому-то еще синий ...),

cosinus 03.09.11 в 19:37

другая полоса из тысяч капель дает вам синий свет, и так далее.

cosinus 03.09.11 в 19:38

Дождевые капли, доставляющие вам красный свет, все находятся на фиксированном расстоянии от вас, что является причиной, почему красная полоса изогнута (вы -- центр круга).

cosinus 03.09.11 в 19:44

Капли, предоставляющие Вам зеленый свет, также находятся на фиксированном расстоянии от вас, но на более коротком.

cosinus 03.09.11 в 19:50

Таким образом круг, на котором они расположены, имеет меньший радиус, и зеленая кривая находится внутри красной кривой.

cosinus 03.09.11 в 19:53

Затем в ней располагается синяя кривая, и вся радуга построена в виде ряда кругов с Вами в центре.

cosinus 03.09.11 в 19:55

Другие наблюдатели будут видеть иные радуги, центрированные на наблюдателе.

Dawkinsian 14.03.12 в 12:11

Итак, радуга отнюдь не берёт начало в особом "месте", где феи могли прятать горшочек с золотом. Радуг столько, сколько глаз смотрит на ливень.

AterLux 03.09.11 в 22:03

Различные наблюдатели, смотрящие на один и тот же дождь с разных позиций, обнаружат свои собственные радуги, использующие свет из различных множеств капель.

AterLux 03.09.11 в 22:08

Строго говоря, даже ваши оба глаза видят разные радуги.

AterLux 03.09.11 в 22:08

И когда мы едем вдоль дороги, глядя на "одну" радугу, на самом деле мы видим множество радуг, быстро сменяющих друг друга.

AterLux 03.09.11 в 22:10

Я думаю, если бы Уордсуорт осознавал всё это, он бы написал что-то превосходящее строки "Моё сердце выпрыгивает, когда я вижу радугу в небе" (хотя, я должен сказать, трудно превзойти последующие строки).

AterLux 03.09.11 в 22:16

Следующее осложнение состоит в том, что капельки дождя сами по себе падают, или развеваются.

AterLux 03.09.11 в 22:18

Так что отдельная капля может пройти сквозь отрезок, на котором она посылает, скажем, красный свет к вам, а затем переститься в жёлтую область.

AterLux 03.09.11 в 22:20

Но вы продолжаете видеть красный участок, если ничто не изменилось, потому что новые капли дождя занимают место прошлых.

AterLux 03.09.11 в 22:21

Ричард Уилан, в его любимой Книге Радуг (1997), которая является источником многих моих радужных цитат, цитировал Леонардо да Винчи:
Взгляни на лучи солнца в композиции радуги, на цвета порождённые падающим дождём, где каждая капля в своём падении принимает все цвета в радуге.

AterLux 03.09.11 в 22:27

Трактат о Живописи (1490-е).
Иллюзия радуги сама по себе остаётся неподвижной, несмотря на то что капли, которые её создают, падают и разносятся ветром.

AterLux 03.09.11 в 22:32

Кольридж писал,
Неподвижная радуга в быстро движущемся, спешащем потоке-тумане.
Что за скопление образов и чувств, удивительное постоянство среди быстрой изменчивости бури - тишина, дочь шторма.

AterLux 03.09.11 в 22:41

из "Anima Poetae" (опубликовано в 1895).
Его друг Уордсуорт также был очарован неподвижностью радуги перед лицом бушующего дождя:
Пока, не могу сказать по какой страной случайности, облака сочетаются с ветром, большая неискажённая радуга стоит неподвижно в небе.

AterLux 03.09.11 в 22:51

Прелюдия (1815).
Часть романтизма радуги исходит из иллюзии, что она всегда высоко расположена над горизонтом вдалеке, огромная дуга недостижимо отодвигается, когда мы приближаемся.

AterLux 03.09.11 в 22:55

Но "радуга в волне прибрежной" Китса была близко.

cosinus 04.09.11 в 07:32

И иногда вы можете видеть радугу, как завершённый круг, всего несколько футов в диаметре, двигающуюся вдоль ближайшей части изгороди, мимо которой вы проезжаете.

AterLux 03.09.11 в 23:02