Светит, но не греет

Jun 02, 2015 18:37

Я тут прослушал книжку Anathem Нила Стивенсона. Этого автора советуют многие хорошие люди, но когда-то давно у меня не вышло с его "Криптономиконом", а потом я как-то слушал его книжку про Ньютона и мне совсем не понравилось. Но вот, мне всё-таки удалось продраться через начало Anathem'а и понять, что там к чему. Оказалось, что это подростковый "техно"-приключенческий роман, но с громадным количеством около-философской болтовни. Эдакая "софистика 101 для программистов".

Сам автор, очевидно, из образованных. В книжке полно приятных лингвистических забавностей. Философские разговоры время от времени смешные, а иногда даже интересные. Общая картина мира, с необузданным платонизмом, тьфу, "хайлеевым потоком" идей между головами философов из разных миров, производит впечатление. И особенно эти почти правдоподобные несколько тысячелетий "длинной истории", "longue durée" технологического мира. Это ух. Я наверняка уловил только небольшую часть аллюзий - потому что сам я необразованный, но и потому, что слушать все эти безумные 32 часа дурно огранённой болтовни возможно только с переменным вниманием.

Меня, как ерданувшего в инженеры, безумно раздражает неконкретность разговоров якобы о науке. Я понимаю конечно, что философы тем и отличаются от учёных (а те от нас), что они обобщают. Но на все эти переливания из пустого в порожнее о "новом веществе", которое состоит из "отличающихся атомов", есть только редкие глухие упоминания, о каких именно атомах идёт речь и что именно в них не так. В реальности новые результаты достигают не путём напыщенной обобщённой болтовни, из которой вымарали всю конкретность, а совсем наоборот, через внимание к деталям. Это вам не политика, тут надо иначе.

Или там, все компьютерно-телефонные штуки называются "синтактические устройства" (потому что, в отличие от наших мозгов, которые "семантические", они не понимают смысла информации, которой орудуют). К конкретным функциям и возможностям этих устройств, полезным даже для самих философов, они относятся с высокомерием, не слишком тратя своё драгоценное внимание на презренные технические детали. Одно слово - мета-теоретики.

Кстати, хотя всё это "новое вещество" с точки зрения химика - ерунда, само по себе это не раздражает. Я тут даже горжусь своей терпимостью и зрелостью - образованный автор порет дикую "анти-научную" чушь, а я спокоен. Понимаю, что он это не по глупости, а по необходимости - если убрать эту глупость, сюжет развалится. И про цвет лазеров у него рассуждение типа "слышал звон, но не знаю, где он", и опять я не раздражаюсь (спокойно!.. не раздражаюсь...) - ведь по красному цвету якобы неправильного оттенка там догадываются, что источник лазера - "новое вещество".

Но вот этого я никогда ему не прощу:
While waiting for the others to catch up, I stood in the portal and looked at the theatrical machinery behind the blue scrim of the fake sky, the bundles of glass fibers that piped in the light. The sun was bright, but cold; all the infrared had been filtered out of it. Warmth came instead from the sky itself, which radiated gentle heat like an extremely low-temperature broiler. We felt it strongly here, and were glad of the wind.

В книжке есть ещё несколько мест, в которых различают видимую часть электромагнитного спектра, несущую нам свет, и инфракрасную, несущую тепло.

Это не намеренное искажение правды ради сюжета, это автор просто для красного словца. Сам. Никто его за язык не тянул. Он так думает и, на манер Жюль Верна, хочет и нас между делом чему-то научному научить.

Инфракрасный свет открыл астроном Уильям Гершель в 1800 году. Замечательный, кстати, персонаж - ну, то есть, лет в двенадцать я так думал. Из замечательного времени. Он ещё планету Уран открыл, среди прочего. Так вот, он догадался сунуть термометр под призму, разлагавшую солнечный свет на цвета радуги. Оказалось, что термометр сбоку от красного, где света не видно, тоже нагревается. Ага, догадался Гершель, значит, бывают невидимые лучи. Обычные лучи светят и греют. А эти греют, но не светят. Такие тепловые невидимые лучи.

Разлагать солнечный свет на радужные цвета призмой придумал, как известно, Ньютон. Так что Гершель тут - его прямой продолжатель. А уж о Ньютоне Стивенсон знает больше, чем кто бы то ни было. Наверно, он и про Гершеля знает. Только вот, что видимый свет - "холодный", он знает явно не от Гершеля. Ведь под видимым светом термометр тоже нагревается, Гершель сам видел. А Стивенсон, наверное, не видел.

Правда, здорово - Ньютон решил, что цветов в радуге семь, потому что небесных тел у нас семь (а ещё нот в октаве и дней в неделе). А Гершель сначала добавил в эту гармонию невидимую лишнюю планету, а потом и невидимый лишний свет.

Именно он был первым учёным, поразившим нас невидимыми лучами. Потом у учёных это вошло в привычку, а ещё потом безумные учёные со страшными новыми лучами стали героями комиксов, но это уже другая история ( ”Лазеры II: Первый“)




Вот тут на графике, специально для вас, солнечное тепло, разложенное по цветам. Видите - инфракрасные лучи приносят нам много солнечного тепла. Но видимые - тоже много. Никакие они не холодные.

Где граница между видимым и инфракрасным светом - трудно сказать. Одни любят говорить 700нм, другие - 780нм. Которые 700нм, это они потому что оно такое круглое. Поэтому 780нм на первый взгляд выглядит солиднее. Думаете, они более правы? Хм. Они выбирают 780нм, потому что тогда можно сказать, что видимый диапазон 390-780нм. А ведь это ровно одна октава. Помните Ньютона и его семь пальцев нот? Это они. Прогрессивное человечество решительно отвергло нумерологический оккультизм ещё 2500 лет назад (ну хорошо, 2350), но эти идеи неистребимы. Это я на манер Стивенсона говорю.

На самом деле чувствительность наших глаз к дальнему красному свету падает экспоненциально. Чем дальше в инфракрасный, тем хуже мы его видим. В два раза хуже каждые примерно 11нм. Так что чем он ярче, тем дальше его видно. Я сам видел яркий инфракрасный лазер на 890нм (такой упоительно вишнёвый). А уж 850нм - легко. Кстати, дубина, это были лазеры на "обычном веществе", можно построить лазер абсолютно любого оттенка красного цвета, совершенно без всякого "нового вещества"! Спокойно. Не раздражаемся.

Представим себе, что у нашего солнца выключили весь видимый свет, который до 700нм. И ультрафиолетовый тоже. А оставили только "инфракрасный", который выше 700нм. Мы такое солнце будем отлично видеть - ярким красным диском. Оно будет казаться нам в 2100 раз тусклее, чем обычно. Слепить нам глаза, как теперь, оно уже не будет, но всё равно будет красиво.

И даже если выключить всё до 780нм - тоже увидим. Правда, в целых 670,000 раз тусклее обычного. Для сравнения, красные задние фары машины, которая перед вами, в 20,000 раз тусклее солнца. Значит, наше инфракрасное солнце в круглом случае будет в 10 раз ярче фар, а в пифагорейском - в 33 раза тусклее. И это они называют невидимым светом.

Конечно, под призмой и телескопом оно уже будет видно так себе. Несправедливо было бы ругать Гершеля, что он его не заметил, ведь у него прямо рядом с этим "невидимым" инфракрасным был яркий видимый красный. Но не в этом дело, я просто к тому, что не очень понятно, откуда начинать считать свет инфракрасным.

Так вот, весь свет от 700нм и выше - это только 55% солнечного тепла. А если 780нм и выше - так вообще только 46%. Целых 52% тепла от солнечного света идёт от света, который мы видим. Видимый свет - тоже тёплый.




Стандартная кривая яркости видимого для нас света обрывается на 780нм. А чувствительность наших глаз не обрывается - вот она на графике. Видите, на логарифмической шкале чувствительность к красному опускается почти линейно (это вообще богатый график, когда-нибудь расскажу о скрытой в нём замечательной фиолетовой тайне). Людей для него непосредственно мерили до 833нм, но нетрудно поверить, что и дальше вглубь инфракрасного она идёт вниз примерно с той же скоростью.




Понятно, почему закрепилась глупость про то, что именно инфракрасные лучи - "тепловые". Например, обычная лампочка накаливания - скажем, шестидесятиваттная - явно греет. Ещё бы, 60Вт - это много, в полтора-два раза больше, чем потребляет наш мозг (а у некоторых и в три).

Почему надо так много? Да потому, что только 3-10% этой мощности она испускает в виде видимого света (смотря какая лампочка и смотря как считать видимый). А большую часть остального (иногда больше 90%) - в виде инфракрасного. Получается, она греет нас в основном инфракрасным светом. Нам от неё надо, чтоб она светила, а она ещё и греет.

Кстати, Вики, про это дело пишет так:
While incandescent bulbs convert less than 5% of the energy they use into visible light (with the remaining energy being converted into heat).

Надеюсь, человек, который это написал, в аду как следует почувствует всю эту теплоту.

А, например, флюоресцентная лампочка той же видимой яркости будет потреблять меньше мощности, потому что она светит в основном видимым. И поэтому она не такая горячая. Не потому, что видимый свет холодный, а инфракрасный тёплый. А потому, что лампочка эффективнее, так что мы суём в неё меньше электричества для того же света. Называть инфракрасные лучи "тепловыми" - это как называть насморк "тепловым", потому что он коррелирует с повышенной температурой. А на самом деле люди тёплые и без насморка.

Конечно, всё это было про "ближний" инфракрасный свет - тот, который у Гершеля под призмой рядом с видимым красным. Есть ещё совсем другой, дальний инфракрасный. Его излучают тела, нагретые до обычных температур, а не до температуры красного каления. Мы. Чем мы теплее, тем больше мы излучаем этих дальних лучей. И есть специальные камеры, которые видят этот дальний инфракрасный свет и показывают всё вокруг разной яркости в зависимости от температуры. В этом смысле как раз правильно называть насморк "тепловым". Эти лучи "тепловые" не потому, что они приносят нам тепла больше, чем какие-нибудь другие лучи. А наоборот, потому что если кому тепло, так он их излучает.

Жалко, конечно, что дальний инфракрасный свет (скажем, 8,000-12,000нм) называется тем же словом, что и ближний (скажем, 780-1350нм). На самом деле это совсем разные сорта света. Лучше их не путать. Ближний - это который идёт от солнца. Дальний - это который идёт от нас. Так вот они запутанно называются.

Я, кстати, посмотрел в Вики - оказывается, у Нила Стивенсона дедушки были профессорами физики и биохимии, а папа - профессор электротехники. Ему явно было где услышать всё про инфракрасные лучи и их сорта. Но сам он - недоучка, бакалавр географии. В общем, паршивая овца.

Эта запись - парная к "Внутри - то же самое, что снаружи"

работа, цвет, книжки

Previous post Next post
Up