What Is Light?

Cahaya adalah koneksi
antara kita dan alam semesta

Melalui cahaya,
kita dapat merasakan bintang yang jauh

dan melihat kembali pada permulaan
dari keberadaan itu sendiri

Tapi, apa itu cahaya?

Singkatnya, cahaya adalah
jumlah terkecil dari energi

yang bisa dipindahkan, foton,
partikel dasar tanpa ukuran asli

yang tidak bisa dipisah,
hanya diciptakan atau dihancurkan.

Cahaya juga memiliki
dualitas gelombang-partikel,

menjadi sejenis partikel dan gelombang
di waktu yang sama,

meskipun ini
adalah kebohongan.

Juga, saat kita
berkata "cahaya",

yang kita maksud adalah
cahaya yang tampak,

yang merupakan bagian kecil
dari spektrum elektromagnetik,

energi dalam bentuk
radiasi elektromagnetik.

Radiasi elektromagnetik terdiri dari

banyak jenis panjang gelombang
dan frekuensi.

Sinar gamma memiliki
panjang gelombang terkecil,

karena mereka adalah
foton dengan energi terbesar.

Tapi kebanyakan dari sinar gamma
hanya dibawah 10 pikometer,

yang masih jauh lebih kecil
dari sebuah atom hidrogen.

Untuk referensi, atom hidrogen
dibandingkan dengan koin

hanya sebesar koin
dibandingkan dengan bulan

Cahaya tampak berada di tengah spektrum

Pada jarak sekitar
400 nanometer ke 700 nanometer,

sekitar ukuran bakteria.

Di ujung lain spektrum, gelombang radio
bisa berdiameter sampai 100 km,

sedangkan panjang gelombang
terpanjang yang kita tahu

dapat menjangkau dari 10,000 km
hingga 100,000 km—

jauh lebih besar dari Bumi!

Dari sudut pandang fisika, semua
gelombang berbeda adalah sama—

mereka semua memiliki dualitas
gelombang partikel

dan kecepatan pada c,
kecepatan cahaya

hanya berbeda frekuensi

Lalu apa yang membuat cahaya tampak
spesial?

Nah... tidak ada sama sekali.

Kita hanya kebetulan memiliki
mata yang baik pada saat

melihat bagian yang tepat pada
spektrum elektromagnetik.

Ini bukan sepenuhnya kebetulan,
bagaimanapun;

cahaya tampak adalah satu-satunya set
radiasi elektromagnetik.

yang merambat dengan baik di air,

yang kebetulan kebanyakan mata
pertama kali berevolusi jutaan tahun lalu.

Itu adalah langkah yang cerdas, karena cahaya
tidak hanya berinteraksi dengan materi

Ia juga dirubah olehnya dan
dapat digunakan untuk

mengumpulkan informasi
mengenai dunia di sekitar kita

hampir tanpa jeda,

yang bisa dibilang sangat
membantu untuk bertahan hidup.

Baik, dari mana asal cahaya?

Berbagai macam gelombang elektromagnetik
dibuat saat atom atau molekul

jatuh dari kadar energi yang tinggi
ke yang rendah.

Mereka kehilangan energi dan
memancarkannya dalam bentuk radiasi.

Pada tingkat mikroskopis, cahaya tampak
terbuat saat elektron dalam sebuah atom

yang dalam keadaan bergairah, jatuh
ke keadaan yang lebih rendah

dan kehilangan energi berlebih ini.

Cara yang sama,

cahaya masuk dapat meningkatkan elektron
ke keadaan energi yang lebih tinggi

dengan diserap olehnya.

Secara utuh,
beban bergerak elektron

membuat medan magnet
yang naik-turun,

yang membuat medan elektrik naik-turun
yang tegak lurus dengannya.

Kedua medan memindahkan
dirinya melalui ruang,

memindahkan energi dari
satu tempat ke tempat lain,

membawa informasi mengenai
tempat dibuatnya dengannya

Mengapa, dari semua hal di alam semesta
apa cahaya merupakan yang tercepat?

Mari ganti pertanyaannya:

apakah cara tercepat untuk bepergian
melalui ruang di alam semesta?

Itu adalah c, tepatnya 299,792,458 m/s
dalam ruang hampa,

satu miliar kilometer per jam.

Radiasi elektromagnetik hanya kebetulan
bergerak secepat ini.

Partikel apapun yang tidak memiliki massa,
bergerak secepat c,

tanpa kecepatan atau apapun di antaranya.

Cahaya yang sedang dilepaskan
dari sebuah lilin

tidak mempercepat sampai
ia mencapai kecepatan cahaya;

saat awal penciptaannya,
kecepatannya adalah c.

Lalu mengapa c, atau
kecepatan cahaya terbatas, kalau begitu?

Nah... Tidak ada yang tahu.

Alam semesta kita dibuat seperti ini.

Kita tidak punya jawaban yang cerdas.

Jadi, cahaya adalah bagian
dari sebuah spektrum,

partikel dasar yang juga bersikap
seperti sebuah gelombang,

didorong oleh dua bidang tegak lurus.

Bergerak pada batas kecepatan
alam semesta.

Baik, itu semua bagus, tapi bagaimana
tentang semua hal gila mengenai

bergerak pada kecepatan
cahaya dan waktu,

paradoks kembar, hal-hal kuantum,
sesuatu seperti itu?

Kita harus menyimpannya untuk video lain.

Untuk sekarang, mari bergembiralah
bahwa kita memiliki mata yang mengambil

gelombang informasi
menyerap alam semesta

membuat kita melihat hal yang menaruh
keberadaan kita pada sebuah perspektif.