Свет – объединяющее звено между нами и вселенной
С помощью света мы можем насладиться видом дальних звёзд
и взглянуть на самое начало начал.
Но что такое свет?
В двух словах – свет это наименьшее количество энергии,
которое может быть перенесено, фотон – элементарная частица без настоящего размера,
которая не может быть разделена, а только лишь создана или разрушена.
Свет также обладает дуализмом частицы и волны,
находясь в состоянии и частицы, и волны одновременно,
хоть это и неправда.
А ещё, когда мы говорим "свет", на самом деле подразумеваем видимый свет,
который является лишь крохотной частью электромагнитного спектра,
энергией в форме электромагнитного излучения.
Электромагнитное излучение состоит из
огромного размаха волн разной длины и частоты.
Гамма лучи обладают самыми короткими волнами, так как они являются фотонами с наибольшей энергией.
Но большинство гамма лучей размером менее 10 пикометров,
что всё равно гораздо меньше атома водорода.
Для справки -- атом водорода по сравнению с одноцентовой монеткой
это примерно как цент в сравнении с Луной.
Видимый свет находится в центре спектра
в пределах от приблизительно четырёхсот до семисот нанометров,
примерно величиной с бактерию.
На другом конце спектра радио волны могут быть около 100 км в диаметре,
в то время как самая длинная из известных нам волн
может простираться от 10 тыс км до невероятных 100 тыс км --
гораздо больше Земли.
С позиции физики все эти различные волны по сути одинаковы,
все они обладают дуализмом волны и частицы и путешествуют со скоростью с, со скоростью света,
но с разными частотами.
Так что же тогда делает видимый свет настолько особенным?
Хмм... абсолютно ничего.
Так получилось, что наши глаза при эволюции научились хорошо
регистрировать именно данную часть электромагнитного спектра.
Но не такое это уж и совпадение;
видимый свет является единственной частью электромагнитного излучения,
которая отлично распространяется в воде,
где как раз миллионы лет назад и появились первые глаза.
Мудрый ход, ведь свет не только взаимодействует с материей,
но ещё и изменяется ею и может быть использован
для сбора информации об окружающим нас мире
практически без задержек,
что бесспорно существенно помогает выживанию.
Так откуда же берётся свет?
Существенное разнообразие электромагнитных волн создаётся, когда атомы или молекулы
переходят из более высокого энергетического состояния в более низкое.
Они теряют энергию и испускают её в виде излучения.
На микроскопическом уровне видимый свет создаётся когда электрон атома
в возбуждённом состоянии спрыгивает на более низкий энергетический уровень
и теряет данный избыток энергии.
Таким же образом входящий свет может быть поглощён электроном,
что поднимает его на более высокий энергетический уровень
На микро уровне двигающийся заряд электрона
создаёт колеблющееся магнитное поле,
которое образует колеблющееся электрическое поле перпендикулярное ему.
Два этих поля распространяются в пространстве
перенося энергию из одного места в другое,
перенося с собой информацию о месте своего появления.
Почему же из всех явлений во вселенной свет является самым быстрым из всего существующего?
Давайте зададим вопрос немного иначе:
какой самый быстрый способ перемещаться в пространстве во вселенной?
Это с, ровно 299 млн 792 тыс 458 м/c в вакууме
один миллиард километров в час.
Так получилось, что электромагнитное излучение движется настолько быстро.
Любая частица без массы двигается со скоростью с без какого-либо ускорения.
Свет испускаемый свечой
не ускоряется до скорости света;
в самый момент своего появления он уже двигается со скоростью с.
Так почему же с (или же скорость света) являются пределом?
Хмм... Никто не знает.
Просто наша вселенная была построена таким образом.
Тут у нас разумного ответа нет.
Итак, свет является частью спектра,
элементарной частицей, которая ведёт себя как волна,
переносимая двумя перпендикулярными полями
двигающимися с максимальной скоростью во вселенной.
Ну хорошо, это всё очень здорово и всё такое. Но как же насчёт всяких безумство типа
перемещения со скоростью света и время,
парадокс близнецов, квантовые мудрёности и прочее?
Мы прибережём их для последующих роликов.
А пока давайте просто порадуемся, что в результате эволюции мы обладаем глазами, которые распознают
волны информации проникающие сквозь вселенную,
позволяя нам видеть всякое, что помогает вписать наше существование в общую картину мира.