-
אור הוא החיבור בינינו לבין היקום.
-
בעזרת אור, אנו יכולים
לחוות כוכבים רחוקים
-
ולהסתכל אחורה על
תחילת הקיום עצמו.
-
אבל מהו אור?
-
בקצרה, אור הוא היחידה
הקטנה ביותר של אנרגיה
-
שיכולה להיות מועברת, פוטון,
חלקיק יסודי, ללא גודל ממשי
-
שלא ניתן לפיצול, ניתן
רק ליצור או להרוס אותו.
-
בנוסף, לאור ישנה תכונה
בשם דואליות גל-חלקיק
-
שאומרת שהאור הוא גם
חלקיק וגם גל בו זמנית
-
למרות שזהו שקר.
-
בנוסף, כשאנו אומרים "אור"
אנו בעצם מתכוונים לאור נראה,
-
שהוא חלק קטנטן
מהספקטרום האלקטרומגנטי,
-
אנרגיה בצורה של
קרינה אלקטרומגנטית.
-
קרינה אלקטרומגנטית מכילה
-
טווח עצום של תדרים ואורכי גל
-
קרני גאמא הן בעלות אורך הגל הקצר ביותר,
בגלל שלפוטונים יש את האנרגיה הכי גבוהה,
-
אבל רוב קרני הגאמא הן מעט
מתחת ל-10 פיקומטר (טריליונית המטר),
-
שזה עדיין קטן בהרבה מאטום מימן.
-
בשביל ההשוואה, אטום מימן
לעומת סנט אמריקאי
-
זה בערך כמו סנט אמריקאי
לעומת גודלו של הירח.
-
האור הנראה הוא באמצע הספקטרום,
-
בטווח שבין בערך 400 ננומטר
לבין בערך 700 ננומטר,
-
בערך בגודל של בקטריה רגילה.
-
בצידו השני של הספקטרום, גלי רדיו
יכולים להגיע לאורך של 100 קילומטר,
-
בעוד שאורכי הגל הגדולים ביותר הידועים לנו
-
יכולים להגיע לטווח בין 10,000 קילומטר
לגודל עצום של 100,000 קילומטר -
-
גדול מכדור הארץ בהרבה!
-
מנקודת מבטה של הפיזיקה, כל
אורכי הגל הללו הם זהים -
-
לכולם יש את תכונת ה"דואליות גל-חלקיק"
וכולם זזים ב-C, מהירות האור,
-
רק בתדירויות שונות.
-
אז מה גורם לאור נראה להיות מיוחד, אם כך?
-
ובכן... שום דבר.
-
במקרה התפתחנו כך שעינינו טובות
-
בלקלוט בדיוק את החלק הזה
בספקטרום האלקטרומגנטי.
-
למרות זאת, זהו לא צירוף מקרים מוחלט;
-
אור נראה הוא רק חלק של
הקרינה האלקטרומגנטית
-
שמתפשט בצורה טובה במים,
-
המקום שבו רוב העיניים הראשונות
התפתחו לפני מיליוני שנים.
-
זה היה מהלך חכם, בגלל
שאור לא רק יוצר אינטרקציה עם חומר,
-
הוא גם ניתן לשינוי על ידי
חומר וניתן לשימוש
-
בכדי לאסוף מידע
על העולם סביבינו
-
ללא עיכוב משמעותי,
-
חלק שעוזר מאוד להישרדות.
-
אוקיי, אז מאיפה אור מגיע בכלל?
-
חלק ניכר מהגלים האלקטרומגנטיים
נוצרים כאשר אטומים או מולקולות
-
יורדים מרמת אנרגיה גבוהה אחת
לאחת נמוכה יותר.
-
הם מאבדים אנרגיה ומשחררים אותה
בצורה של קרינה.
-
ברמה המיקרוסקופית, אור נראה
נוצר כאשר אלקטרון בתוך אטום
-
נמצא במצב מעורר יורד
לרמת אנרגיה נמוכה יותר
-
ובכך מאבד את האנרגיה הנוספת שהייתה לו.
-
באותה דרך, אור שמגיע ופוגע באטום
יכול לעורר אותו לרמת אנרגיה גבוהה יותר
-
בכך שהאור "נספג" באלקטרון.
-
ברמת המאקרו, המטען הנע של האלקטרון
-
יוצר שדה מגנטי,
-
שיוצר בעצמו שדה חשמלי בניצב אליו.
-
שני השדות הללו נעים דרך המרחב
-
ומעברים אנרגיה ממקום אחד לשני,
-
וסוחבים איתם מידע לגבי המיקום בו נוצרו.
-
למה אם כך, מכל הדברים ביקום,
אור הדבר המהיר ביותר?
-
בואו נשנה את השאלה:
-
מה הדרך המהירה ביותר לנו בחלל היקום?
-
התשובה היא C, בדיוק 299,792,458
מטרים בשנייה בואקום,
-
מיליארד קילומטרים בשעה.
-
קרינה אלקטרומגנטית במקרה
נעה כל כך מהר.
-
כל חלקיק שאין לו מסה נע ב-C,
בלי האצה או משהו בסגנון.
-
האור שנוצר מנר
-
לא צובר מהירות עד שהוא מגיע למהירות האור;
-
ברגע המדוייק בו הוא נוצר, מהירותו היא C.
-
אז למה C, או מהירות האור היא סופית אם כך?
-
ובכן... אף אחד אינו יודע.
-
היקום שלנו בנוי בצורה הזו.
-
אין לנו תשובה חכמה כאן.
-
אז אור הוא בעצם חלק מספקטרום,
-
חלקיק יסודי שמתנהג בנוסף כמו גל,
-
מונע על ידי שני שדות ניצבים
-
שנע במגבלת המהירות של היקום.
-
אוקיי, כל זה נחמד והכל, אבל מה
לגבי כל הדברים המשוגעים
-
לגבי מסע במהירות האור והזמן,
-
פרדוקס התיאומים, דברים
קוונטים, דברים כאלו?
-
אנו חייבים לשמור אותם לסרטון נוסף.
-
כרגע, בואו ניהיה שמחים שהתפתחנו
עם עיניים שמסוגלות לקלוט
-
גלים של אינפורמציה
שנעים בכל היקום,
-
שבעזרתם אנו יכולים לשים את
הקיום שלנו בפרספקטיבה הנכונה.