Скорость света в среде

[RIV1207]

Уважаемые форумчане!
Есть вопрос, по эффекту замедления света в среде. Хотелось бы обсудить.

Я буду исходить из описаний, приведенных в главе 31 Феймановских лекций по физике. В параграфе 68 т.4 Общего курса физики Дмитрия Васильевича Сивухина суть та же, но Фейман делал свой вывод от обратного, упрощая его, и как бы сразу переходя к главному.
Фейман рассматривает поле источника излучения как обыкновенный волновой процесс, распространяющийся вдоль оси z: $E_s=E_0\cos(\omega(t-z/c))$
и тут же заменяет его на: $E_s=E_0\exp(i\omega(t-z/c))$

Далее Фейман ищет преобразование, которое привело бы за тонким слоем среды к волновому процессу вида:
$E_p=E_0\exp(i\omega(t-z/c-(n-1)\triangle z/c))$
где:
$E_p$ - волна за тонкой пластиной (за тонким слоем среды);
$n$ - показатель преломления среды.
Пользуясь тем, что при малых $x$ справедливо преобразование: \exp(x)$\sim$(1-x)$,
Фейман получает:

$E_p=E_0\exp(-i\omega(n-1)\triangle z/c)\exp(i\omega(t-z/c))=$

$=E_0\exp(i\omega(t-z/c))-i\omega(n-1)\triangle z/cE_0\exp(i\omega(t-z/c))$ (1)

Где первое слагаемое есть поле источника, второе - поле, создаваемое осциллирующими зарядами тонкого слоя среды.
Как видно, второе слагаемое содержит мнимую единицу.
Еще Густав фон Лейбниц называл корень квадратный из минус единицы «уродом из мира идей, двойственной сущностью, находящейся между бытием и небытием».
Поэтому, для начала, применим в выводе Феймана истинную формулу Эйлера.

$E_p=E_0\cos(\omega(t-z/c-(n-1)\triangle z/c))=$

$=1/2E_0(\exp(i\omega(t-z/c-(n-1)\triangle z/c))+\exp(-i\omega(t-z/c-(n-1)\triangle z/c)))=$

$=1/2E_0\(\exp(i\omega(t-z/c))+\exp(-i\omega(t-z/c)))-$
$-1/2iE_0\omega(n-1)\triangle z/c(\exp(i\omega(t-z/c))-\exp(-i\omega(t-z/c)))=$

$=E_0\cos(\omega(t-z/c))+E_0\omega(n-1)\triangle z/c\sin(\omega(t-z/c))$

Истина, как всегда, сделала свое дело, нечисть исчезла и мы можем далее иметь дело с реальными, не лукавыми физическими процессами.
Кстати, если применить ту же логику к самой "демонической" формуле современной физики, к уравнению Шредингера со временем, то результат будет аналогичным.

Далее Фейман рассматривает суперпозицию в волн, вызванных колебаниями электронов под действием "родительской" волны. Понятно, что для колебаний электронов вместо $X_0\sin(\omega t)$ снова применяется $X_0\exp(i\omega t)$. В результате, после суммирования волн электронов, находящихся в тонком слое среды мнимая единица становится сомножителем амплитуды. Как заказывали!
По моему современная наука гордится тем, что она не укладывается в рамки логики и здравого смысла. Может наше сознание и не способно постичь Сущее, но это не предмет для гордости. Тем более, незачем рушить здравый смысл сознательно. Только представьте, ведь в нашем случае речь идет о банальном суммировании амплитуд гармонических колебаний, нормальных, обычных и не потусторонних. А вывели амплитуду волны с мнимой единицей...
Очевидно, если в формулу колебаний электрона вместо $X_0\exp(i\omega t)$ подставить $X_0\sin(\omega t)$, применить для решения приведенного Фейманом дифференциального уравнения граничные условия, по которым положение и скорость электрона будут описываться действительными числами, то мы получим амплитуду волны, описываемую тоже действительным числом.

Вообще - то, мой вопрос можно было бы задать и не приводя все выше сказанное. Но тогда наверняка я бы получил комментарий, что ничего не понимаю в физике процессов с мнимой единицей, другими словами, ни черта не знаю о загробной жизни.

Теперь перехожу к сути.
Полученная формула без мнимых единиц ставит много вопросов. Например, если осциллирующие электроны описываются как диполь Герца, то по этой формуле оконное стекло, получив тонкий едва уловимый луч света, само светилось бы во всех направлениях, как Солнце, плюя,при этом, на все законы сохранения. (Собственно, кто бы поверил в такое без мнимых единиц!!!)

Но меня интересует даже не это.
Нам предлагается следующая логика вывода уменьшения скорости света. Сейчас не важно, корректно, или нет, но было показано, что тонкий слой среды за счет суперпозиции волн дает для наблюдателя, эффект запаздывания волны.
На этом и Фейман и Сивухин ставят точку, предлагая нам самим догадаться, что следующий тонкий слой точно также еще немного отодвинет волновой фронт, и т.д.

Принципиально важно, что мы рассматриваем этот эффект в дальней зоне. Фейман сам пишет, что полученную сумму волны источника и волн осциллирующих зарядов тонкого слоя среды нельзя использовать для описания влияния на следующий тонкий слой. Во первых, мы не знаем правил суперпозиции волн в ближней зоне, во-вторых, в этом случае различиями в расстоянии между осциллирующими электронами и наблюдателем нельзя будет пренебречь, поэтому, нельзя считать, что волны всех электронов первого слоя находятся в одной фазе.
Другими словами, на следующий тонкий слой воздействует не что угодно, но только не волна источника, чуть под отставшая на предыдущем слое среды!
Можно было бы рассмотреть суперпозицию волн в дальней зоне, уже с учетом толстого слоя, но, во-первых, как сказано выше, это не корректно, во-вторых, при таком выводе запаздывание волны при любой толщине слоя окажется заведомо меньше длины волны.

Теперь собственно сам вопрос. Существует ли другое, построенное не на математических "неточностях" объяснение явления замедления света в среде?
Интересует только объяснение в рамах классической, не альтернативной физики.

И еще, простите за тон сообщения, просто хотелось, за одно, поделиться впечатлениями.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Пургаторий (Ф)»
Причина переноса: ну а куда еще?

[Munin]

RIV1207 в сообщении #1110216 писал(а):

Полученная формула без мнимых единиц ставит много вопросов. Например, если осциллирующие электроны описываются как диполь Герца, то по этой формуле оконное стекло, получив тонкий едва уловимый луч света, само светилось бы во всех направлениях, как Солнце, плюя,при этом, на все законы сохранения. (Собственно, кто бы поверил в такое без мнимых единиц!!!)

Полученная формула без мнимых единиц - действует точно так же, как и формула с мнимыми единицами. И никаких вопросов она не ставит. И по этой формуле стекло бы не светилось. Ваше заявление попросту ошибочно. (В формуле оно не содержится, а если вы пришли к нему от этой формулы, то где-то ошиблись по дороге. Но только неразумные люди, сделав ошибку, объявляют, что это весь остальной мир ошибается.)

RIV1207 в сообщении #1110216 писал(а):

во-вторых, при таком выводе запаздывание волны при любой толщине слоя окажется заведомо меньше длины волны.

И здесь была допущена ошибка.

RIV1207 в сообщении #1110216 писал(а):

Теперь собственно сам вопрос. Существует ли другое, построенное не на математических "неточностях" объяснение явления замедления света в среде?
Интересует только объяснение в рамах классической, не альтернативной физики.

От любой формулы с экспонентами можно легко перейти к формуле с синусами и косинусами. Это и будет "другое объяснение". Единственная причина, по которой так не делают - громоздкость записи.

Ну и напоследок:

John Baez's Crackpot Index
http://math.ucr.edu/home/baez/crackpot.html

Цитата:

8. 5 points for each mention of "Einstien", "Hawkins" or "Feynmann".

+50 очков только на этом пункте, за каждое упоминание "Феймана".