In una sfera di vetro vuota di 300000 km di diametro con l’interno riflettente su cui si proietta un raggio di luce attraverso una porticina e poi la si richiude, dopo cosa succede?

Se immaginiamo uno specchio di forma sferica di 300.000 km di diametro, cavo la cui parte riflettente sia quella interna, poi ci faccio entrare da una porticina aperta un raggio di luce.

facendo una piccola ricerca mi baso su un paio di parametri aggiuntivi, che il raggio di luce sia un raggio laser violetto la cui lunghezza d’onda di 402 nm viene riflessa per oltre il 99% da specchi a base di Fluoruro di Magnesio e Solfuro di Zinco con minima rifrazione e massima riflettanza. Velocità del raggio pari a quella della luce.

Ipotizziamo che il laser è in prossimità della porticina aperta e già correttamente orientato, lo accendo per 0,5 sec, poi ho a disposizione altri 1,5 sec per chiudere lo sportellino prima che l’inizio del raggio venga riflesso sulla parete opposta distante 300.000 km e ritorni indietro colpendo il lato interno della porticina stessa.

Il risultato è che all’interno ho un raggio di luce di 150.000 km di lunghezza, che viaggia da una parete all’altra, di continuo dalla parete opposta all’entrata a quella della porticina fino al suo esaurimento, rendendo visibile il fenomeno ad un potenziale osservatore posto al suo interno solo se crea un po’ di fumo per intercettare il raggio ma immancabilmente ne riduco la vita.

Ipotizzando una capacità riflettente del 99% per degradarsi fino all1% e dato che ogni riflessione avviene ogni secondo, otteniamo:

$0{,}99^n=0{,}01$

$458,21/60= 7,63 Minuti$

$(7,63-7)*60=38 Secondi$

Quindi il raggio compie 458 volte i 300.000 km per indebolirsi all’1% della luminosità iniziale in 7min 38sec.
Il 99% del raggio di luce dov’è andato?
Si è trasformato in calore riscaldando i due punti colpiti durante la riflessione.

Teoricamente appena inizia il ritorno del raggio c’è una sovrapposizione con la parte di esso che sta ancora arrivando al punto di riflessione. Il raggio in quel tratto dovrebbe avere una doppia luminosità, ma non mi importa questo dettaglio, ma il fatto è che a livello teorico e anche logico ho la coda del raggio che viaggia a 300.000 km/s e la testa del raggio che fa lo stesso percorso ma nella direzione opposta e nessuno riuscirà a farmi credere che il delta di velocità delle due estremità non sia pari a due volte la velocità della luce.

E ciò sarebbe l’unico aspetto esaltante della faccenda.

Ma i laureati in fisica riusciranno a smentirmi?