Pomiar zacząłem, gdy termometr był odsłonięty. Jak można zobaczyć na filmie pod tym linkiem temperatura zaczęła rosnąć od 11,24 °C i następnie oscylowała pomiędzy 11,26°C do 11,30°C przez cały okres pomiaru. W momencie, gdy podszedłem do układu, żeby zasłonić go od światła Księżyca, temperatura wynosiła 11,26°C (odgłosy kroków i dźwięk przestawiania płyty słychać ok. 10 minuty i 30 sekundy filmu). Po zasłonięciu temperatura wyniosła 11,33°C. Następnie, gdy oddaliłem się, spadła do 11,24°C, co prawdopodobnie spowodowane było ruchem powietrza, a następnie oscylacyjnie wzrosła do 11,38°C pod koniec tego fragmentu pomiaru. Następnie odsłoniłem termometr (około 20 minuta 40 sekunda na filmie) i temperatura zaczęła spadać od 11,36°C do 10, 81°C na końcu tego fragmentu pomiaru (30 minuta 20 sekunda słychać kroki na filmie i odgłosy przestawiania płyty). Przestawiłem znowu płytę, aby zasłonić termometr i oddaliłem się. Płyta stała w tym samym miejscu, gdzie podczas pierwszego cyklu zasłaniania, ale zauważyłem, że Księżyc zdążył się przesunąć na niebie i płyta już go nie zasłaniała. Światło Księżyca padało na termometr. Jeśli byłby jakiś ruch powietrza ochładzający termometr, to tak jak w pierwszym cyklu płyta powinna go powstrzymać. Wtedy nastąpił wzrost temperatury, a teraz spadek. Temperatura obniżała się oscylacyjnie od 10,80°C do 9,88°C. Ostatni zarejestrowany pomiar to 10,05°C, gdy wyłączałem aparat fotograficzny. Wzrost temperatury spowodowała prawdopodobnie moja obecność w pobliżu zestawu badawczego. Postanowiłem powtórzyć pomiar. Zrobiłem drugi film, lecz bateria w aparacie wyczerpała się i udało mi się zarejestrować tylko jeden pełny cykl zasłonięcie - odsłonięcie. Film można zobaczyć pod tym linkiem. Ja widać na filmie przy zasłoniętym termometrze temperatura wzrosła z 10,08°C do 10,31°C. Po odsłonięciu spadła z 10,36°C do 9,83°C.
A jakie wnioski można wysnuć z eksperymentu?
Eksperyment ten sugeruje, że istnieje jakiś czynnik nie związany z konwekcją, jak usiłują niektórzy wytłumaczyć zjawisko oziębiania przedmiotów przez Księżyc, który powoduje ochłodzenie przedmiotów, gdy pada na nie światło Księżyca. Chyba, że znowu popełniłem jakiś błąd pomiarowy, który będę chciał znaleźć i wyeliminować w dalszych badaniach.
Widać, że czynnik chłodzący przychodzi od strony Księżyca. Aluminiowa płyta go powstrzymuje.
Więc co to może być?
Światło widzialne raczej nie ogrzewa, ani nie oziębia przedmiotów. Ale co z promieniowaniem podczerwonym?
Z Wikipedii wiemy:
"Podczerwień, promieniowanie podczerwone, IR (od ang. infrared) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal między światłem widzialnym a falami radiowymi. Oznacza to zakres od 780 nanometrów do 1 milimetra.
Każde ciało o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne (zobacz ciało doskonale czarne). Już w temperaturze kilku kelwinów ciała emitują promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie dalekiej podczerwieni, ciała o temperaturze pokojowej emitują najwięcej promieniowania o długości fali rzędu 10 μm. Przedmioty o wyższej temperaturze emitują więcej promieniowania i o mniejszej długości, co pozwala na ich łatwe wykrycie."
A co wiemy o temperaturze Księżyca?
Portal encyklopedia.pwn.pl informuje nas:
"Temperatura powierzchni Księżyca zmienia się od +110°C w środku dnia księżycowego do −180°C w środku nocy;"
Domyślam się, że tak rozgrzewa się i oziębia tylko najbardziej zewnętrzna warstwa Księżyca do głębokość kilkudziesięciu, może kilkuset metrów. Całe wnętrze Księżyca posiada stałą średnią temperaturę około -35°C. Ze zdjęć powierzchni Księżyca wiemy, że ma ona kolor szary. Jak dalej informuje nas portal Encyklopedii PWN:
"Wnętrze globu Księżyca ma warstwową strukturę: niewielkie żelazne jądro, o promieniu ok. 340 km, otacza warstwa stopionych skał o grubości ok. 400 km, nad którą rozpościera się sztywny, skalisty płaszcz pokryty twardą skorupą, której średnia grubość wynosi 68 km. Powierzchnię Księżyca tworzą głównie skały bazaltowe pochodzenia wulkanicznego. Starsze obszary wyżynne są pokryte licznymi kraterami uderzeniowymi, a młodsze, stosunkowo gładkie, tzw. morza, stanowią prawdopodobnie pozostałości ogromnych basenów pochodzenia uderzeniowego, które zostały zalane płynną lawą. Występują także łańcuchy gór, o wysokości do 8 km. Większość powierzchni jest pokryta grubą warstwą regolitu."
Czyli cały Księżyca możemy potraktować jako ciało szare, które według Wikipedii definiujemy tak:
"ciało, które pochłania określoną współczynnikiem absorpcji część promieniowania padającego na to ciało bez względu na długość fali padającego promieniowania i temperaturę ciała".
Maksimum intensywności promieniowania ciała szarego (prawo przesunięć Wiena) określa identyczny wzór jak dla ciała doskonale czarnego, czyli im krótsza fala tym wyższa temperatura - odwrotna proporcjonalność.. Prawo Stefana - Boltzmana jest niemal identyczne z tym dla ciała doskonale czarnego, czyli moc emitowana przez jednostkę powierzchni jest proporcjonalna do czwartej potęgi temperatury. Dla temperatury -35°C, czyli 138,15 K długość fali wynosi 0,0012 cm, to jest 1,2 x 10-5 m, czyli najwięcej energii Księżyc promieniuje w postaci fali podczerwonej o tej długości.
Z codziennego doświadczenia wiemy, że jeśli mamy np. kawałek lodu, to nie musimy go dotykać, żeby wyczuć zimno. Wystarczy, że zbliżymy rękę. Jeśli rękę trzymamy obok lodu i czujemy jego chłód, to raczej nie jest to konwekcja, czy jakiś inny przepływ zimnego powietrza, ale wyczuwamy promieniowanie podczerwone obiektu o danej temperaturze. Czyli możemy postawić hipotezę, że czynnikiem chłodzącym termometr w opisanym powyżej eksperymencie jest promieniowanie podczerwone o długości 1,2 x 10-5 m odpowiadającej temperaturze -35°C. Jeśli hipoteza jest prawdziwa, to w innych fazach oprócz pełni, Księżyc również powinien oziębiać przedmioty. A nawet rezultat powinien być lepszy, bo będzie mniejszy zakłócający wpływ rozgrzanej księżycowej powierzchni. Najlepsze rezultaty powinny być w okolicy nowiu. Będę to sprawdzał w najbliższym czasie.