სინათლე გვაკავშირებს სამყაროსთან.
სინათლის მეშვეობით ჩვენ შეგვიძლია გამოვიკვლიოთ შორეული ვარსკვლავები
და გავიხედოთ უკან, თავად არსებობის დასაწყისისკენ.
მაგრამ რა არის სინათლე?
მოკლედ, სინათლე არის ენერგიის უმცირესი ოდენობა, რომელიც შეიძლება გადატანილ იქნას.
ფოტონი, ელემენტარული ნაწილაკი, რომელსაც არ გააჩნია რეალური ზომა
რომელიც ვერ გაიყოფა, მხოლოდ ჩნდება ან ქრება.
სინათლეს ასევე აქვს ტალღა-ნაწილაკის დუალობა,
ერთდროულად ტალღაც არის და ნაწილაკიც,
თუმცაღა ეს ტყუილია.
ასევე, როდესაც ჩვენ ვამბობთ "სინათლე", ჩვენ მხედველობაში გვაქვს ხილული სინათლე,
რომელიც ელექტრომაგნიტური სპექტრის პაწაწინა ნაწილია,
ენერგია ელექტრომაგნიტური რადიაციის ფორმით.
ელექტრომეგნიტური გამოსხივება შედგება
ტალღის სიგრძეებისა და სიხშირეების უამრავი წყებისაგან.
გამა სხივებს აქვთ ყველაზე პატარა ტალღის სიხშირეები, რადგან ისინი შედგებიან ყველაზე დიდი ენერგიის ფოტონებისგან.
მაგრამ გამა სხივების უმეტესობა უფრო პატარაა ვიდრე 10 პიკომეტრი,
რაც უფრო პატარაა, ვიდრე წყალბადის ატომის ზომა.
ცნობისთვის, წყალბადის ატომი იმდენჯერაა პატარა ცენტიან მონეტაზე
რამდენჯერაც ეს მონეტა - მთვარეზე.
ხილული სინათლე ამ სპექტრის შუაში იმყოფება,
დაახლოებით 400 დან 700 ნანომეტრამდე,
რაც საშუალოდ ბაქტერიის ზომაა.
სპექტრის მეორე ბოლოში არის რადიო ტალღები რომლებიც ზოგჯერ 100 კმ დიამეტრამდეა,
ამ დროისთვის კი ყველაზე დიდი ტალღის სიგრძეები რაც ცნობილია
არის გადაჭიმული 10,000 კმ-დან 100,000 კმ-მდე,
რაც დედამიწაზე საკმაოდ დიდია!
ფიზიკის თვალსაზრისით, ყველა ეს განსხვავებული ტალღები ერთი და იგივეა:
მათ აქვთ ტალღა-ნაწილაკის დუალური ბუნება და მოძრაობენ სინათლის სიჩქარით,
მხოლოდ განსხვავებული სიხშირეებით.
კეთილი - მაშ რა ხდის ხილულ სინათლეს განსაკუთრებულს?
ჰმ ... აბსოლუტურად არაფერი.
ჩვენ უბრალოდ გვაქვს თვალები,რომლებიც განვითარდა,
რათა კარგად დაენახათ ელექტრომაგნიტური სპექტრის ზუსტად ეს ნაწილი.
თუმცაღა, ეს არ არის სრული შემთხვევითობა;
ხილული სინათლე ელექტრომაგნიტური სპექტრის ერთადერთი ნაკრებია,
რომელიც კარგად ვრცელდება წყალში,
სადაც მრავალი მილიონი წლის განმავლობაში ყალიბდებოდა თვალი.
ეს იყო ჭკვიანური სვლა, რადგანაც სინათლე მხოლოდ არ ურთიერთქმედებს მატერიაზე,
ის ასევე იცვლება მასთან მიმართებაში და შესაძლებელს ხდის
ინფრომაციის შეგროვებას ჩვენ გარშემო არსებული სამყაროს შესახებ
თითქმის შეუფერხებლად,
რაც, რეალურად საჭიროა გადარჩენისთვის.
კარგით, საიდან მოდის სინათლე?
ელექტრომაგნიტური სპექტრის ვრცელი წყება წარმოიქმნება როდესაც ატომები ან მოლეკულები
უფრო მაღალი ენერგიებიდან გადადიან უფრო დაბალ ენერგიებზე.
ამ დროს ისინი კარგავენ ენერგიას და გამოასხივებენ რადიაციის სახით.
მიკროსკოპულ დონეზე ხილული სინათლე წარმოიქმნება მაშინ; როდესაც აღგზნებული ელექტრონი
გადადის ატომის ქვედა ენერგეტიკულ დონეზე
და კარგავს ჭარბ ენერგიას.
ასევე, შემომავალ სინათლეს შეუძლია აწიოს ელექტრონი უფრო მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე
შეიწოვება რა მის მიერ.
მაკროსკოპულად, ელექტრონის მოძრავი მუხტი
ქმნის ოსცილირებად მაგნიტურ ველს,
რომელიც ქმნის ოსცილირებად ელექტრულ ველს, მისდამი პერპენდიკულარულად.
ეს ორი ველი გადაადგილდება სივრცეში
და გადააქვს ენერგია ერთი ადგილიდან მეორეში,
ატარებს რა ინფორმაციას მისი შექმნის ადგილზე.
რატომ არის სინათლე სამყაროში არსებული ყველაზე სწრაფი რამ?
მოდით, შევცვალოთ კითხვა:
რამხელაა ყველაზე სწარფი ინფორმაციის გადაცემის სიჩქარე სამყაროში?
ეს არის ზუსტად 299,792,458 მ/წ ვაკუუმში,
ერთი მილიარდი კილომეტრი საათში.
ელექტრომაგნიტური რადიაცია, უბრალოდ, ამ სიჩქარით მოძრაობს.
ნებისმიერი ნაწილაკი რომელსაც არ აქვს მასა, მოძრაობს სინათლის სიჩქარით C, აჩქარების გარეშე.
შუქი, რომელიც გამოსხივდება სანთლისგან,
არ უმატებს სიჩქარეს,
მყისიერად შექმნის მომენტიდან, მისი სიჩქარეა C.
მაშ რატომაა C, ანუ სინათლის სიჩქარე, შეზღუდული?
მაშ ასე... არავინ იცის.
ჩვენი სამყარო უბრალოდ ასეა მოწყობილი.
აქ ჩვენ ჭკვიანური პასუხი არ გაგვაჩნია.
ასე რომ, სინათლე არის სპექტრის ნაწილი,
ელემენტარული ნაწილაკი, რომელიც ასევე მოქმედებს, როგორც ტალღა,
გამოტყორცნილი ორი პერპენდიკულარული ველის მიერ
და მოძრავი სამყაროში არსებული მაქსიმალური სისწრაფით.
ეს ყველაფერი კარგი, მაგრამ რა ვთქვათ ისეთ გიჟურ საკითხებზე,როგორებიცაა:
სინათლისა და დროის სიჩქარით მოძრაობა,
ტყუპების პარადოქსი, კვანტური ფიზიკის საკითხები და სხვა მსგავსი?
ეს საკითხები სხვა ვიდეოსთვის შემოვინახოთ.
ამ მომენტისათვის დავკმაყოფილდეთ იმით, რომ ჩვენ განვავითარეთ თვალები,რომელბსაცთაც შეუძლიათ
განასხვავონ ინფორმაციის ტალღები,რომლებიც სწვდებიან სამყაროს,
გვაძლევენ საშუალებას დავინახოთ საგნები,რომლებიც გვეხმარება ჩვენი არსებობის გახანგრძლივებაში.