Vědci rádi říkají, že jakákoli teorie stojí za něco, pokud ji lze představit jednoduchým jazykem, který je přístupný více či méně připravenému laikovi. Kámen padá na zem v takovém a takovém oblouku s takovou a takovou rychlostí, jak říkají, a jejich slova jsou potvrzena praxí. Látka X přidaná do roztoku Y ji zbarví modře a látka Z přidaná do stejného roztoku zezelená. Nakonec je téměř vše, co nás obklopuje v každodenním životě (s výjimkou řady zcela nevysvětlitelných jevů), vysvětleno buď z hlediska vědy, nebo vůbec, jako například jakákoli syntetika, je jejím produktem.
Ale s tak zásadním jevem, jako je světlo, není všechno tak jednoduché. Na primární, každodenní úrovni se vše zdá být jednoduché a jasné: existuje světlo a jeho nepřítomnost je tma. Lomené a odražené světlo přichází v různých barvách. Při jasném a slabém osvětlení jsou objekty viděny odlišně.
Ale pokud se ponoříte trochu hlouběji, ukáže se, že povaha světla je stále nejasná. Fyzici se dlouho hádali a pak přišli ke kompromisu. Nazývá se to „dualismus vlnových tělísek“. Lidé o takových věcech říkají „ani mně, ani vám“: někteří považovali světlo za proud částic a částek, jiní si mysleli, že světlo jsou vlny. Obě strany byly do určité míry správné i špatné. Výsledkem je klasický pull-push - někdy světlo je vlna, jindy - proud částic, vyřešte to sami. Když se Albert Einstein zeptal Nielse Bohra, co je to za světlo, navrhl nastolit tento problém s vládou. Bude rozhodnuto, že světlo je vlna, a fotobuňky budou muset být zakázány. Rozhodnou, že světlo je proud částic, což znamená, že difrakční mřížky budou postaveny mimo zákon.
Níže uvedený výběr faktů samozřejmě nepomůže objasnit podstatu světla, ale nejde pouze o vysvětlující teorii, ale pouze o určitou jednoduchou systematizaci znalostí o světle.
1. Ze školního kurzu fyziky si mnozí pamatují, že rychlost šíření světla nebo přesněji elektromagnetických vln ve vakuu je 300 000 km / s (ve skutečnosti 299 793 km / s, ale taková přesnost není nutná ani při vědeckých výpočtech). Tato rychlost pro fyziku, stejně jako Puškina pro literaturu, je naším vším. Těla se nemohou pohybovat rychleji, než je rychlost světla, odkázal nám velký Einstein. Pokud si tělo najednou dovolí překročit rychlost světla i o metr za hodinu, naruší tím princip kauzality - postulát, podle kterého budoucí událost nemůže ovlivnit tu předchozí. Odborníci připouštějí, že tento princip dosud nebyl prokázán, přičemž si uvědomují, že dnes je nezvratný. A další odborníci sedí roky v laboratořích a dostávají výsledky, které zásadně vyvracejí základní postavu.
2. V roce 1935 kritizoval postulát nemožnosti překonat rychlost světla vynikající sovětský vědec Konstantin Tsiolkovsky. Teoretik kosmonautiky elegantně zdůvodnil svůj závěr z hlediska filozofie. Napsal, že číslo odvozené Einsteinem je podobné biblickým šesti dnům, které trvalo vytvoření světa. Potvrzuje to jen samostatnou teorii, ale v žádném případě to nemůže být základ vesmíru.
3. V roce 1934 objevil sovětský vědec Pavel Čerenkov, vyzařující záři kapalin pod vlivem gama záření, elektrony, jejichž rychlost přesahovala fázovou rychlost světla v daném médiu. V roce 1958 obdrželi Čerenkov společně s Igorem Tammem a Iljou Frankem (předpokládá se, že poslední dva pomohli Čerenkovovi teoreticky doložit objevený fenomén) Nobelovu cenu. Ani teoretické postuláty, ani objev, ani cena neměly žádný účinek.
4. Koncept, že světlo má viditelné a neviditelné složky, byl nakonec vytvořen až v 19. století. Do té doby dominovala vlnová teorie světla a fyzici poté, co rozložili část spektra viditelnou okem, šli dále. Nejprve byly objeveny infračervené paprsky a poté ultrafialové paprsky.
5. Bez ohledu na to, jak skeptičtí jsme vůči slovům psychiky, lidské tělo skutečně vyzařuje světlo. Je pravda, že je tak slabý, že je nemožné ho vidět pouhým okem. Taková záře se nazývá ultranízká záře, má tepelnou povahu. Byly však zaznamenány případy, kdy celé tělo nebo jeho jednotlivé části zářily takovým způsobem, že to bylo viditelné pro lidi kolem. Zejména v roce 1934 lékaři pozorovali u Angličanky Anny Monaro, která trpěla astmatem, záři v oblasti hrudníku. Záře obvykle začala během krize. Po jeho dokončení záře zmizela, pacientův puls se na krátkou dobu zrychlil a teplota vzrostla. Taková záře je způsobena biochemickými reakcemi - záře létajících brouků má stejnou povahu - a zatím nemá žádné vědecké vysvětlení. A abychom viděli ultra malou záři obyčejného člověka, musíme vidět 1 000krát lépe.
6. Myšlenka, že sluneční světlo má impuls, tj. Je schopné fyzicky ovlivňovat těla, bude brzy 150 let stará. V roce 1619 si Johannes Kepler při pozorování komet všiml, že ocas komety je vždy namířen přísně ve směru opačném ke Slunci. Kepler navrhl, že ocas komety je odkloněn zpět některými částicemi materiálu. Teprve v roce 1873 navrhl jeden z hlavních výzkumníků světla v dějinách světové vědy James Maxwell, že ocasy komet byly ovlivněny slunečním světlem. Po dlouhou dobu zůstával tento předpoklad astrofyzikální hypotézou - vědci uváděli skutečnost, že sluneční světlo mělo puls, ale nemohli jej potvrdit. Teprve v roce 2018 se vědcům z University of British Columbia (Kanada) podařilo prokázat přítomnost pulzu ve světle. K tomu potřebovali vytvořit velké zrcadlo a umístit ho do místnosti izolované od všech vnějších vlivů. Poté, co bylo zrcadlo osvětleno laserovým paprskem, senzory ukázaly, že zrcadlo vibrovalo. Vibrace byly malé, nebylo možné je ani změřit. Byla však prokázána přítomnost lehkého tlaku. Myšlenku uskutečnit kosmické lety pomocí gigantických nejtenčích solárních plachet, vyjádřenou autory sci-fi od poloviny dvacátého století, lze v zásadě realizovat.
7. Světlo, nebo spíše jeho barva, působí i na naprosto slepé lidi. Americkému lékaři Charlesovi Zeislerovi po několika letech výzkumu trvalo dalších pět let, než vyrazil díru do zdi vědeckých redaktorů a publikoval o této skutečnosti dokument. Zeislerovi se podařilo zjistit, že v sítnici lidského oka jsou kromě běžných buněk odpovědných za vidění i buňky přímo spojené s oblastí mozku, která řídí cirkadiánní rytmus. Pigment v těchto buňkách je citlivý na modrou barvu. Modro tónované osvětlení - podle teplotní klasifikace světla je to světlo s intenzitou nad 6500 K - tedy působí na nevidomé stejně uspávající stejně jako na lidi s normálním zrakem.
8. Lidské oko je naprosto citlivé na světlo. Tento hlasitý výraz znamená, že oko reaguje na nejmenší možnou část světla - jeden foton. Pokusy provedené v roce 1941 na univerzitě v Cambridgi ukázaly, že lidé i při průměrném vidění reagovali na 5 z 5 fotonů vyslaných jejich směrem. Je pravda, že kvůli tomu si oči musely během několika minut „zvyknout“ na tmu. Ačkoli namísto „zvyknutí si“ je v tomto případě správnější použít slovo „přizpůsobit“ - ve tmě se oční kužely, které jsou odpovědné za vnímání barev, postupně vypínají a tyčinky přicházejí do hry. Poskytují monochromatický obraz, ale jsou mnohem citlivější.
9. Světlo je v malbě obzvláště důležitým pojmem. Zjednodušeně řečeno, jedná se o odstíny osvětlení a stínování fragmentů plátna. Nejjasnějším fragmentem obrazu je oslnění - místo, odkud se světlo odráží v očích diváka. Nejtemnější místo je vlastní stín zobrazeného objektu nebo osoby. Mezi těmito extrémy existuje několik - existuje 5 - 7 - gradací. Mluvíme samozřejmě o malbě objektů, nikoli o žánrech, ve kterých se umělec snaží vyjádřit svůj vlastní svět atd. Ačkoli od stejných impresionistů počátku dvacátého století padly modré stíny do tradiční malby - před nimi byly stíny namalovány černě nebo šedě. A přesto - v malbě je považováno za špatnou formu udělat něco světlého s bílou.
10. Existuje velmi zvědavý jev zvaný sonoluminiscence. Jedná se o vzhled jasného záblesku světla v kapalině, ve které se vytváří silná ultrazvuková vlna. Tento jev byl popsán již ve 30. letech 20. století, ale jeho podstata byla pochopena o 60 let později. Ukázalo se, že pod vlivem ultrazvuku se v kapalině vytvoří kavitační bublina. Po určitou dobu se zvětšuje a poté se prudce zhroutí. Během tohoto kolapsu se uvolňuje energie, která dává světlo. Velikost jedné kavitační bubliny je velmi malá, ale objevují se v milionech a poskytují stabilní záři. Studie sonoluminiscence po dlouhou dobu vypadaly kvůli vědě jako věda - koho zajímají světelné zdroje o výkonu 1 kW (a to byl na začátku 21. století velký úspěch) s ohromnými náklady? Koneckonců, samotný ultrazvukový generátor spotřeboval elektřinu stokrát více. Kontinuální experimenty s kapalnými médii a ultrazvukovými vlnovými délkami postupně přivedly výkon světelného zdroje na 100 W. Dosud taková záře trvá velmi krátkou dobu, ale optimisté věří, že sonoluminiscence umožní nejen získání světelných zdrojů, ale také spuštění termonukleární fúzní reakce.
11. Zdá se, co by mohlo být společného mezi takovými literárními postavami, jako je napůl šílený inženýr Garin z „Hyperboloidu inženýra Garina“ od Alexeje Tolstého a praktický lékař Clobonny z knihy „Cesty a dobrodružství kapitána Hatterase“ od Julese Verna? Garin i Clawbonny dovedně využili zaostření světelných paprsků k dosažení vysokých teplot. Pouze doktor Clawbonny, který vytesal čočku z ledového bloku, dokázal požár a pást sebe a své společníky hladem a chladnou smrtí a inženýr Garin, který vytvořil složitý aparát mírně připomínající laser, zničil tisíce lidí. Mimochodem, oheň s ledovou čočkou je docela možné. Kdokoli může replikovat zkušenosti Dr. Clawbonnyho zmrazením ledu v konkávní desce.
12. Jak víte, skvělý anglický vědec Isaac Newton jako první rozdělil bílé světlo na barvy duhového spektra, na které jsme dnes zvyklí. Newton však zpočátku počítal ve svém spektru 6 barev. Vědec byl odborníkem v mnoha oborech vědy a tehdejších technologií a současně vášnivě miloval numerologii. A v něm je číslo 6 považováno za ďábelské. Newton proto po mnoha úvahách přidal do spektra barvu, kterou nazval „indigo“ - říkáme jí „fialová“, a ve spektru bylo 7 základních barev. Sedm je šťastné číslo.
13. Muzeum historie Akademie strategických raketových sil zobrazuje funkční laserovou pistoli a laserový revolver. „Zbraň budoucnosti“ byla vyrobena na akademii v roce 1984. Skupina vědců vedená profesorem Viktorem Sulakvelidzem se s vytvořením setu zcela vyrovnala: vyrobit neletální laserové ruční palné zbraně, které také nejsou schopny proniknout kůží kosmické lodi. Faktem je, že laserové pistole byly určeny k obraně sovětských kosmonautů na oběžné dráze. Měli zaslepit protivníky a zasáhnout optické vybavení. Úderným prvkem byl optický čerpací laser. Kazeta byla analogická zábleskové lampě. Světlo z něj bylo absorbováno vláknovým prvkem, který generoval laserový paprsek. Dosah ničení byl 20 metrů. Na rozdíl od rčení se tedy generálové ne vždy připravují pouze na minulé války.
14. Starověké monochromatické monitory a tradiční zařízení pro noční vidění dávaly zelené obrazy ne z rozmaru vynálezců. Všechno bylo provedeno podle vědy - barva byla vybrána tak, aby co nejméně unavovala oči, umožňovala člověku udržovat koncentraci a současně poskytovala nejjasnější obraz. Podle poměru těchto parametrů byla zvolena zelená barva. Současně byla předem určena barva mimozemšťanů - během provádění hledání mimozemské inteligence v 60. letech se na monitorech zobrazovalo zvukové zobrazení rádiových signálů přijímaných z vesmíru ve formě zelených ikon. Mazaní reportéři okamžitě přišli s „zelenými muži“.
15. Lidé se vždy snažili osvětlit své domovy. Dokonce i pro prastaré lidi, kteří udržovali oheň na jednom místě po celá desetiletí, oheň nesloužil jen k vaření a ohřevu, ale také k osvětlení. Ale aby bylo možné systematicky centrálně osvětlovat ulice, trvalo to tisíciletí civilizačního rozvoje. V XIV. - XV. Století začaly úřady některých velkých evropských měst ukládat městům povinnost rozsvítit ulici před jejich domy. Ale první skutečně centralizovaný systém pouličního osvětlení ve velkém městě se objevil až v roce 1669 v Amsterdamu. Místní obyvatel Jan van der Heyden navrhl umístit na okraje všech ulic lucerny, aby lidé méně padali do mnoha kanálů a byli vystaveni kriminálním zásahům. Hayden byl skutečný patriot - před několika lety navrhl vytvoření hasičského sboru v Amsterdamu. Iniciativa je trestuhodná - úřady nabídly Haydenovi, aby zahájil nové problematické podnikání. V příběhu o osvětlení šlo všechno jako plán - Hayden se stal organizátorem osvětlovací služby. Ke cti městských úřadů je třeba poznamenat, že v obou případech získal podnikavý obyvatel města dobré financování. Hayden nejen nainstaloval ve městě 2 500 sloupů veřejného osvětlení. Vynalezl také speciální lampu tak úspěšného designu, že lampy Hayden byly používány v Amsterdamu a dalších evropských městech až do poloviny 19. století.
