A luz é a conexão entre nós e o universo.
Através da luz, nós podemos encontrar estrelas distantes
e refletir sobre o início da própria existência.
Mas o que é a luz?
Em poucas palavras, luz é a menor quantidade de energia
que pode ser transportada, um fóton, uma partícula elementar sem um tamanho real
que não pode ser dividida, apenas criada ou destruída.
A luz também possuí uma dualidade onda-partícula,
sendo um tipo de partícula e de onda ao mesmo tempo,
embora isso seja uma mentira.
Além disso, quando nós falamos "luz", na verdade nos referimos ao espectro visível,
o que é uma pequena parte do espectro eletromagnético,
energia em forma de radiação eletromagnética.
Radiação eletromagnética consiste de
uma variedade enorme de comprimentos de ondas e frequências.
Raios gama possuem o menor comprimento de onda porque eles são os fótons de maior energia.
Entretanto a maioria dos raios gama medem menos de 10 picómetros,
o que ainda é bem menor que um átomo de hidrogênio.
Para comparação, um átomo de hidrogênio comparado a um centavo
é quase tão grande quanto um centavo se comparado com a Lua.
A luz visível está inserida no meio do espectro,
variando entre cerca de 400 a 700 nanômetros,
quase o tamanho de uma bactéria.
Na outra extremidade do espectro, as ondas de radio podem possuir até 100 km de diâmetro,
enquanto os maiores comprimentos de ondas cuja existência conhecemos
pode variar entre 10,000 km até incríveis 100,000 km,
bem mais largo que a Terra!
De um ponto de vista físico, todas essas diferentes ondas são iguais,
todas elas possuem dualidade onda-partícula e viajam a c, a velocidade da luz,
apenas em frequências diferentes.
Então o que torna o espectro visível especial?
Bem... absolutamente nada.
Ocasionalmente nós temos olhos evoluídos que são bons em
captar esta parte exata do espectro eletromagnético.
Apesar disso, isso não é uma completa coincidência;
a luz visível é o único conjunto de radiação eletromagnética
que se propaga bem na água,
o que por acaso é onde a maioria dos primeiros olhos evoluíram há milhões de anos.
Isso foi uma sacada inteligente, já que a luz não apenas interage com a matéria,
mas ela também é alterada por ela e pode ser usada
para assimilar informações sobre o mundo ao nosso redor
com quase nenhum atraso,
algo indubitavelmente muito útil para a sobrevivência.
Ok, de onde vem a luz então?
Uma vasta variedade de ondas eletromagnéticas são criadas quando átomos ou moléculas
passam de um estado mais energético para um menos energético.
Eles perdem energia e emitem na forma de radiação.
Em nível microscópico, o espectro visível é criado quando um elétron de um átomo
em estado energético passa para um estado menos energético
e libera esse excesso de energia.
Da mesma forma, uma luz que chega pode elevar o estado energético de um elétron
sendo absorvido por ele.
Macroscopicamente, a carga móvel do elétron
cria um campo magnético oscilante,
resultando na criação de um campo elétrico oscilante perpendicular a ele.
Esses dois campos se deslocam pelo espaço,
transferindo energia de um lugar para outro,
carregando consigo informações sobre seu lugar de origem.
Porque, de todas as coisas do universo, a luz é a mais rápida que existe ?
Vamos mudar a pergunta:
qual a maneira mais rápida de viajar através do espaço no universo?
É c, exatamente 299.792.458 m/s no vácuo,
um bilhão de quilômetros por hora.
Acontece que a radiação eletromagnética se move com essa rapidez.
Qualquer partícula que não possuí massa viaja a c, sem aceleração ou qualquer intermediário.
A luz que está sendo liberada em uma vela
não acelera até atingir a velocidade da luz;
no instante da sua criação, a sua velocidade é c.
Então porque c, ou a velocidade da luz, é finita?
Bem... ninguém sabe.
Nosso universo foi apenas construído dessa forma.
Nós não temos uma resposta inteligente.
Então a luz é parte de um espectro,
uma partícula elementar que também se comporta como uma onda,
impulsionada por dois campos perpendiculares
viajando na velocidade máxima do universo.
Ok, isso é legal e tudo, mas e todas aquelas coisas loucas sobre
viajem do tempo e viajar na velocidade da luz,
o Paradoxo dos Gêmeos, coisas quânticas e essas coisas ?
Nós temos que guardá-las para outro vídeo.
Por enquanto, vamos nos contentar que nossos olhos evoluídos captam
ondas de informações atravessando o universo,
nos fazendo ver coisas que nos ajudam a colocar um sentido na nossa existência.