A fény az, ami összeköt bennünket az univerzummal.

A fény segítségével láthatunk messzi csillagokat,

és tekinthetünk vissza a magának
a létezésének a kezdetére.

De mi is az a fény?

Dióhéjban: a fény a legkisebb mennyiségű energia,

amit mozgatni lehet: a foton.
Egy elemi részecske aminek nincs igazán mérete,

nem lehet széthasítani, csak létrehozni vagy megsemmisíteni.

A fény egy hullám-részecske kettősség,

ami egyféle részecske és egy hullám is egyszerre.

Bár ez nem teljesen igaz.

Szintén, amikor azt mondjuk hogy "fény",
a látható fényre gondolunk

ami egy nagyon kicsi része
az elektromágneses spektrumnak,

ami energia elektromágneses sugárzás
formájában.

Az elektromágneses sugárzás egy

óriási hullámhossz- és frekvenciaskála.

A gamma sugaraknak van a legkisebb hullámhosszuk,
mert nekik van a legnagyobb energiájú fotonjaik.

De legtöbb gamma sugár hullámhossza
kisebb 10 pikométernél,

ami még mindig sokkal kisebb mind egy hidrogén atom.

Összehasonlításképp egy hidrogén atom
egy centhez hasonlítva

körülbelül akkora, amekkora a cent a Holdhoz hasonlítva.

A látható fény a spektrum közepén van,

ami körülbelül 400 és 700 nanométer közötti,

körülbelül akkora, mint egy baktérium.

A spektrum másik végén a rádióhullámok vannak,
amik akár 100 kilométer hullámhosszúak is lehetnek.

A legnagyobb hullámhossz, amiről tudunk

10 ezer, vagy akár 100 ezer kilométeres lehet,

ami jóval nagyobb mint maga a Föld!

A fizika szempontjából ezek a hullámhosszok
egy és ugyanazok,

mindegyikükben megvan a hullám-részecske kettősség
és fénysebességgel mozognak. Azaz c-vel.

Csak eltérő frekvenciákon.

Szóval akkor mi teszi a látható fényt olyan különlegessé?

Hát... abszolút semmi.

Csak éppen olyan szemet fejlesztettünk ki
ami jó abban, hogy

az elektromágneses spektrum
ezen részét érzékelje.

Bár ez sem teljesen véletlen,

kizárólag a látható fény tud
megfelelően terjedni

víz alatt az elektromágneses spektrumból,

ahol az első szemek alakultak ki
évmilliókkal ezelőtt.

Ez okos lépés volt, mert a fény az anyaggal
nem csak kölcsönhatásba lép,

hanem meg is változhat tőle,
amit fel lehet használni arra,

hogy információt gyűjtsünk a
körülöttünk lévő világról,

szinte azonnal, késleltetés nélkül

és ez kétségkívül hasznos
túlélés szempontjából

Oké, de honnan jön a fény?

Rengeteg elektromágneses hullám keletekzik,
amikor az atomok vagy molekulák

egy nagyobb energiaszintről egy
kisebbre esnek.

Energiát veszítenek és sugárzás formájában adják ezt le.

Mikroszkopikus méretekben a látható fény
akkor keletkezik amikor egy atomban egy elekron

gerjesztett állapotban kisebb
helyzeti energiára csökken,

és elveszíti a többlet energiát.

Ugyanígy egy bejövő fény növelheti az elektron
helyzeti energiáját egy magasabb szintre,

amikor elnyeli azt.

Makroszkópikus szinten a
mozgó töltése az elektronnak

létrehoz egy oszcilláló mágneses mezőt,

ami létrehoz egy rá merőleges
oszcilláló elektromos mezőt.

Ez a két mező az téren át mozog át,

az energiájukat tovább szállítva,

információt hordozva létrehozásuk helyéről.

Miért a fény a leggyorsabb
dolog az univerzumban?

Változtassuk meg a kérdést:

miekkora a legnagyobb sebesség,
amivel a térben utazhatunk?

"c", azaz 299.792.458 méter másodpercenként
vákuumban,

ez 1 milliárd kilométer óránként.

Az elektromágneses sugárzás
egyszerűen ilyen sebességgel halad.

Akármilyen részecske, aminek nincs tömege,
fénysebességgel mozog. Gyorsulás és köztes sebesség nélkül.

A fény, ami egy gyertyából indul,

nem gyorsul fénysebességig,

már a létrehozásának pillanatában
fénysebességgel mozog.

Szóval akkor a c, azaz a fény sebessége miért véges?

Hát... ezt senki nem tudja.

Az univerzumunk egyszerűen így keletkezett.

Erre nincs okos válaszunk.

Szóval a fény része az
elektromágneses spektrumnak.

Egy elemi részecske, ami úgy is viselkedik,
mint egy hullám,

két egymásra merőleges mező hajtásával

utazik az univerzum sebességhatárán.

Oké, ez szép. De mi a helyzet
az őrültebb dolgokkal,

mint a fénysebességgel való utazás,
az idő,

az iker-paradoxon, kvantum dolgok
és hasonlók?

Ezeket egy későbbi videóra kell tartogatnunk.

Egyelőre legyünk boldogok azzal, hogy olyan szemet
fejlesztettünk ki, ami képes felvenni

az univerzumon áthatoló információhullámokat

és láthatóvá tenni olyan dolgokat, amik segítenek
a létünket egy nagyobb perspektívába rakni.

A feliratok az amara.com közösségtől származik.
Fordító: Molnár Attila, Héja Gábor