Lys er forbindelsen mellem os og universet
Med lys kan vi opleve stjerne langt borte
Og se tilbage på selve eksistensens start.
Men hvad er lys?
Teknisk set er lys den mindste mængde af energi
der kan blive transporteret, et photon, en elementær partikel uden rigtig størelse
kan ikke blive delt, kun lavet eller destrueret.
Lys har også en bølge-partikel dualitet,
hvor den er dels en partikel, og dels
en bølge, selvom dette er løgn
Og, når vi siger "lys", mener vi synligt lys,
som er en lille del af det elektromagnetiske spektrum,
energi i form af elektromagnetisk stråling.
Elektromagnetisk stråling består af en
kæmpe række af bølgelængder og frekvenser.
Gamma stråler har den mindste bølgelængde, fordi de har den højest energi photon.
Men de fleste Gammaer er lige under 10 picometer,
som stadig er meget mindre end hydrogenatomer.
I reference er hydrogenatomet sammenlignet med et cent
lige så stor som et cent, sammenlignet med Månen.
Synligt lys er midten af spektrummet
i rækken af omrking 400 nanometer til 700 nanometer,
omkring størrelsen af en bakterie.
I den anden ende af spektrummet kan radiobølger være op til 100 kilometer i diameter,
mens den største bølgelængde vi kender
kan strække sig fra 10.000km til en forbløffende 100.000km --
meget større end Jorden!
Fra fysikkens standpunkt er alle disse bølger de samme --
de har alle en bølge-partikel dualitet, og rejser med "c", lysets hastighed,
Bare i forskellige frekvenser.
Så hvad gør så synligt lys specielt?
Jamen.. absolut ingenting
Vi udviklede bare tilfældigt øjne der var gode til at
registrere denne del af det elektromagnetiske spektrum.
Dette er dog ikke helt en tilfældighed.
Synligt lys er det eneste sæt af elektromagnetisk stråling
der udbreddes godt i vand,
som er der hvor de fleste øjne først udviklede sig for millioner af år siden.
Det var et smart træk, fordi lys interagerer ikke kun med masse,
det bliver også ændret af det, og kan blive brugt
til at samle information om verden omkring os,
næsten uden forsinkelse,
hvilket velsagtens er ret nyttigt for overlevelse.
Okay, så hvor kommer lys fra?
En bred række af elektromagnetiske bølger skabes når atomer eller molekyler
falder fra en højere tilstand af energi, til en lavere en.
De mister energi og udsender det i form af stråling-
På et mikroskopisk niveau skabes synligt lys når en elektron i et atom
der er i en ophidset tilstand, falder til en lavere tilstand af energi
og mister dette overskydende energi.
På samme måde kan indkommende lys løfte en elektron til en højere tilstand af energi
ved at bliver absorberet af det.
Makroskopisk kan den bevægende ladning af en elektron
skabe et oscillerende magnetfelt,
som skaber et oscillerende elektrisk felt vinkelret til det.
Disse to felter bevæger sig gennem rum,
og overfører energi fra det ene sted til det andet,
mens det bærer information om hvor det blev skabt.
Hvorfor af alle ting i universet, er lys det hurtigste der er?
Lad os ændre spørgsmålet:
Hvad er den hurtigste måde at bevæge sig gennem rum i universet?
Det er "c", præcist 299.792.458 m/s i et lufttomt område,
En milliard kilometer i timen.
Elektromagnetisk stråling bevæger sig bare så hurtigt.
Hvilken som helst partikel, der ikke har masse bevæger sig med "c" uden acceleration eller noget i mellem.
Det lys der bliver udgivet fra en stearinslys
stiger ikke i fart indtil det når lysets hastighed;
præcist i starten af dets skabelse har den farten "c".
Så hvorfor er "c", eller lysets hastighed endeligt?
Tja.. Ingen ved det.
Sådan er vores univers bare bygget.
Vi har ikke et klogt svar her-
Så lys er en del af et spektrum,
en elementær partikel der også opfører sig som en bølge,
drevet af to vinkelrette felte,
rejsende med universets fartgrænse
Okay, det er fint og alt, men hvad med alt det skøre om
at rejse med lys og tidens hastighed,
tvillinge paradoksen, kvante ting, sådan noget som det?
Det må vi gemme til en anden video.
For nu, lad os bare være glade for at vi har udviklede øjne der kan indsamle
bølger af information, der gengiver universet,
der lader os se ting der hjælper os med at sætte vores eksistens i perspektiv.
Oversat af Tobias Bundgård