Бесконечность между зеркалами

16 Ноя
2015

Можно ли увидеть бесконечность, если расположить два зеркала отражающей поверхностью друг к другу и встать между ними?

Вопрос скорее философский, чем научный, но, несомненно, в этом случае отражения в обоих зеркалах будут уходить вдаль. Так бесконечны они или нет?

Что понадобится:

• два зеркала (чем они больше, тем лучше).

Что делать? Расположите зеркала одно напротив другого, как можно точнее соблюдая параллельность: например, прислоните их к двум противоположным стенам комнаты, чтобы было удобнее выравнивать. Встаньте между зеркалами и посмотрите на свое отражение в каком-либо из них.

Что можно наблюдать? Ваше отражение будет повторяться в обоих зеркалах, уходя вдаль, становясь все меньше и меньше, так что определить, где оно заканчивается, невозможно.

Что происходит? Увы, бесконечность вы не увидите. Ни одно зеркало не отражает 100% падающего на него света. Очень качественное зеркало способно отразить 99% света, но после 70 отражений из них останется только 50%, после 140 отражений — только 25% света и т.д., пока света не станет слишком мало для отражения в двух зеркалах. Вдобавок большинство зеркал отражает некоторые цвета лучше, а другие поглощает, поэтому многочисленные отражения, которые вы увидите, будут не только более темными, но и с искажением цветов вплоть до полной неузнаваемости.

Кроме того, возникают затруднения с выравниванием зеркал. Даже при идеальном отражении всех цветов бесконечное множество повторений вам не увидеть по геометрическим причинам. Поверхности двух зеркал должны быть строго параллельны друг другу, а добиться этого практически невозможно — незначительных отклонений не удастся избежать. Вот почему цепочки отражений кажутся изогнутыми, а сами отражения в конце концов «скрываются за поворотом».

Но даже если зеркала будут без единого изъяна, необходимой величины и установлены безукоризненно параллельно, то глаза должны были бы находиться не на лице, а ближе к середине головы. Уменьшающиеся и удаляющиеся отражения зеркал рано или поздно окажутся позади первого отражения вашей головы. Даже при наличии крошечного фотоаппарата и гигантских зеркал очередное отражение окажется меньше первого отражения фотоаппарата.

Однако для тех, кто предпочитает теоретические и математические объяснения, в ответе на вопрос, будут ли отражения бесконечными, скрыта надежда. При условии абсолютной параллельности зеркал, идеального отражения и зрителя, готового стоять между зеркалами вечно, бесконечность вполне досягаема.

А теперь сделайте глубокий вдох и приготовьтесь выслушать научное объяснение. Свет движется с конечной скоростью ( с ), которую мы измерили в ходе эксперимента с горячим шоколадом. (Напомним, что скорость света составляет примерно 3 х 108 м/с.) Если два ваших зеркала помещены на расстоянии L метров, а вы простояли между ними t секунд, вы смогли увидеть: (cxt): L отражений. Например, если расстояние между зеркалами 2 м, а вы простояли между ними одну минуту, то должны были увидеть около 9 млрд отражений. А если бы вы смогли простоять между зеркалами вечность, то количество отражений оказалось бы бесконечным...

P.S. Если вы близоруки, воспользуйтесь уже установленными зеркалами, чтобы изучить еще одно интересное их свойство. Вам придется слегка передвинуть зеркала так, чтобы они отражали удаленный предмет. Затем снимите очки или выньте контактные линзы, посмотрите,  и вы заметите, что, несмотря на вашу близость к зеркалу, удаленный предмет, отражающийся в нем, выглядит размытым, будто вы смотрите не в зеркало, а прямо на предмет. Это наверняка покажется странным, особенно если вы стоите вплотную к зеркалу.

Причина размытости предмета заключается в том, что свету все равно приходится преодолевать такое же расстояние (точнее, немногим большее) до вашего глаза. Свет движется от предмета до зеркала, а затем до вашего глаза, поэтому вам придется принимать во внимание не расстояние до зеркала, а два расстояния в сумме.

Доказать это можно с помощью простого эксперимента: возьмите маленький листок липкой бумаги и приклейте его к зеркалу на уровне глаз. Вы заметите: для того чтобы увидеть свое отражение, отражение предмета, находящегося за вашей спиной, и липкую бумагу на зеркале, вам потребуется «настраивать фокус». Кажется, будто предмет, находящийся у вас за спиной, располагается за зеркалом, на таком же расстоянии от него. Это значит, что наш взгляд сосредоточен не на поверхности зеркала, а на предметах, отражающихся в нем, и на расстояниях, отделяющих эти предметы от зеркала.

С этими принципами знаком каждый, кто занимался фотографией. Когда в фокус взят предмет, отражающийся в зеркале, фотографу приходится вычислять эффективную дальность, измеряя расстояние от фотоаппарата до зеркала и прибавляя ее к расстоянию от зеркала до предмета. Особенно хлопотной оказывается в этом случае съемка фотоаппаратом с автофокусировкой, поскольку он учитывает только расстояние до зеркала. Поправку на дополнительное расстояние придется делать вручную.

Из всего этого можно извлечь ценные уроки, особенно если вы привыкли часто смотреться в зеркало. Запомните, что мы видим себя на расстоянии, вдвое превышающем расстояние до зеркала. Если вы высматриваете прыщи или прилипшие к одежде волоски, расстояние между вами и зеркалом надо сократить вдвое — только при этом вы будете видеть себя таким же, каким вас видят окружающие.


 

Комментарии:

наверх