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◆星は暗いのではなく小さいのです-2

 星は暗いのではなく小さいのです

「光は距離の2乗に逆比例して弱くなる」という表現を、下の図の上の段「暗くなる」のように勘違いする人がいるようです。

違います。「小さくなる」が正解です。面積が距離の2乗に逆比例するのでトータルの光の量が少なくなるのです。

レンズにより像を結ぶと、距離により、サイズは変わりますが、像の明るさは変わりません。

光源を2倍の距離に移動するというのは同じ距離のまま半分のサイズ(面積は1/4)にするのと等しいのです。

 なので、夜景は綺麗だし、遠くの蝋燭の明かりも見える。

「夜景が綺麗なのは光子でなければ説明できない。なぜなら街の明かりは少し離れただけで弱くなり、見えなくなってしまうはずだ。」 という記述を読んだことがあります。

最近の雑誌には「3メートル先の蝋燭の明かりが見えるのは光子でなければ説明できない」といった趣旨の記述がありました。

そんなことはありません。きちんと像を結べば、決して暗くなどなりません。
3メートル先の蝋燭の灯りで本を読むこと(これは暗くなって無理)と、光源としての蝋燭の灯りを「眼で見る」ことは全く別なのです。

像は例えばロドプシン分子程度まで小さくなっても問題なく光として検知できるはずですし、 それ以下でも十分な時間例えば数ミリ秒などかければ検知できるのではないでしょうか?
勿論回析その他近視などの理由により像が結べなければ光はぼやけ暗くなるため検知できなくなります。 近視の人は眼鏡をかけなければ像が結べないため裸眼で見られる星の数は減ります。

 暗くなるのは

暗くなるのは光源ではなく、照らされている面です。

例えば月の光で本を読んでいる時、月が2倍の距離に離れてしまえば、本の面の明るさは1/4にまで暗くなり、読めなくなります。

でも、月を見ると、見た目の大きさは面積で1/4となりますが、暗くなる訳ではありません。

見るというのはただ単にセンサーで光を受けている訳ではありません。レンズでセンサー面に像を結び信号を得ているのです。 きちんと像が結べるなら明るさは距離に依らず一定なのです。

照らされた面が暗くなるということがごっちゃになって、光源が見えなくなると言っているんじゃないですかねえ。

 光子論のインチキの一つ

勿論、これで「光子は無い」と言う訳ではありません。 しかし、一般書で書かれる「光子でなければ星や遠くの明かりは見えない」という論は怪しいことは間違いありません。

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