Vedci radi tvrdia, že akákoľvek teória za niečo stojí, ak ju možno predstaviť v jednoduchom jazyku, ktorý je prístupný viac či menej pripravenému laikovi. Kameň padá na zem v takom a takom oblúku s takou a takou rýchlosťou, hovoria, a ich slová sú potvrdené praxou. Látka X pridaná k roztoku Y ju zafarbí na modro a látka Z pridaná k rovnakému roztoku jej dá zelenú farbu. Nakoniec je takmer všetko, čo nás obklopuje v každodennom živote (s výnimkou množstva úplne nevysvetliteľných javov), vysvetlené buď z pohľadu vedy, alebo vôbec, podobne ako napríklad akákoľvek syntetika, je jej produktom.
Ale s takým zásadným javom, ako je svetlo, nie je všetko také jednoduché. Na primárnej, každodennej úrovni sa zdá byť všetko jednoduché a jasné: je tu svetlo a jeho absenciou je tma. Lomené a odrážané svetlo má rôzne farby. Pri jasnom a slabom osvetlení sú objekty videné odlišne.
Ak sa ale pozriete trochu hlbšie, ukáže sa, že povaha svetla je stále nejasná. Fyzici sa dlho hádali a potom prišli ku kompromisu. Nazýva sa to „dualizmus vlnových teliesok“. Ľudia o takýchto veciach hovoria „ani mne, ani tebe“: niektorí považovali svetlo za prúd častíc-teliesok, iní si mysleli, že svetlo sú vlny. Obidve strany boli do istej miery správne aj nesprávne. Výsledkom je klasický ťah a stlačenie - niekedy je svetlo vlna, niekedy - prúd častíc, vyriešte si to sami. Keď sa Albert Einstein spýtal Nielsa Bohra, čo je to za svetlo, navrhol nastoliť túto otázku vláde. Bude rozhodnuté, že svetlo je vlna a fotobunky budú musieť byť zakázané. Rozhodnú, že svetlo je prúd častíc, čo znamená, že difrakčné mriežky budú postavené mimo zákon.
Nižšie uvedený výber faktov samozrejme nepomôže objasniť podstatu svetla, ale nejde len o vysvetľujúcu teóriu, ale iba o určitú jednoduchú systematizáciu poznatkov o svetle.
1. Zo školského kurzu fyziky si mnohí pamätajú, že rýchlosť šírenia svetla alebo presnejšie elektromagnetických vĺn vo vákuu je 300 000 km / s (v skutočnosti 299 793 km / s, ale takáto presnosť nie je potrebná ani pri vedeckých výpočtoch). Táto rýchlosť pre fyziku, ako Puškin pre literatúru, je všetko. Telá sa nemôžu pohybovať rýchlejšie ako rýchlosť svetla, veľký Einstein nám odkázal. Ak si telo náhle dovolí prekročiť rýchlosť svetla čo i len meter za hodinu, poruší to zásadu kauzality - postulát, podľa ktorého budúca udalosť nemôže ovplyvniť predchádzajúcu. Odborníci pripúšťajú, že tento princíp ešte nebol preukázaný, pričom si uvedomujú, že dnes je nevyvrátiteľný. A ďalší odborníci sedia roky v laboratóriách a dostávajú výsledky, ktoré zásadne vyvracajú základnú postavu.
2. V roku 1935 postulát nemožnosti prekročiť rýchlosť svetla kritizoval vynikajúci sovietsky vedec Konstantin Tsiolkovsky. Teoretik kozmonautiky elegantne zdôvodnil svoj záver z pohľadu filozofie. Napísal, že údaj odvodený Einsteinom je podobný biblickým šiestim dňom, ktoré trvalo vytvorenie sveta. Potvrdzuje to iba samostatnú teóriu, ale v žiadnom prípade nemôže byť základom vesmíru.
3. Už v roku 1934 objavil sovietsky vedec Pavel Čerenkov, emitujúci žiaru kvapalín pod vplyvom gama žiarenia, elektróny, ktorých rýchlosť presahovala fázovú rýchlosť svetla v danom médiu. V roku 1958 dostali Čerenkov spolu s Igorom Tammom a Iľjom Frankom (predpokladá sa, že tí dvaja dvaja pomohli Čerenkovovi teoreticky doložiť objavený jav) Nobelovu cenu. Teoretické postuláty, ani objav, ani cena nemali žiadny účinok.
4. Koncept, že svetlo má viditeľné a neviditeľné zložky, sa nakoniec formoval až v 19. storočí. Do tej doby dominovala vlnová teória svetla a fyzici, ktorí rozložili časť spektra viditeľnú okom, zašli ešte ďalej. Najskôr boli objavené infračervené lúče a potom ultrafialové lúče.
5. Bez ohľadu na to, aký skeptický sme voči slovám jasnovidiek, ľudské telo skutočne vyžaruje svetlo. Je pravda, že je taký slabý, že je nemožné ho vidieť voľným okom. Takáto žiara sa nazýva ultranízka, má tepelnú povahu. Boli však zaznamenané prípady, keď sa celé telo alebo jeho jednotlivé časti leskli tak, že to bolo viditeľné pre ľudí v okolí. Najmä v roku 1934 lekári pozorovali u Angličanky Anny Monaro, ktorá trpela na astmu, žiaru v oblasti hrudníka. Žiara zvyčajne začala počas krízy. Po jej ukončení žiara zmizla, pacientovi sa na krátky čas zrýchlil pulz a teplota stúpla. Takáto žiara je dôsledkom biochemických reakcií - žiara lietajúcich chrobákov má rovnakú povahu - a zatiaľ nemá vedecké vysvetlenie. A aby sme videli ultra malú žiaru bežného človeka, musíme vidieť 1 000-krát lepšie.
6. Myšlienka, že slnečné svetlo má impulz, teda že dokáže fyzicky ovplyvňovať telá, bude čoskoro 150 rokov. V roku 1619 si Johannes Kepler pri pozorovaní komét všimol, že chvost akejkoľvek kométy je vždy namierený striktne v opačnom smere ako je Slnko. Kepler navrhol, aby sa chvost kométy odklonil späť o častice materiálu. Až v roku 1873 jeden z hlavných výskumníkov svetla v dejinách svetovej vedy James Maxwell naznačil, že chvost komét bol ovplyvnený slnečným žiarením. Tento predpoklad dlho zostával astrofyzikálnou hypotézou - vedci uvádzali skutočnosť, že slnečné svetlo malo pulz, ale nedokázali ho potvrdiť. Iba v roku 2018 sa vedcom z University of British Columbia (Kanada) podarilo dokázať prítomnosť pulzu vo svetle. Aby to dosiahli, potrebovali vytvoriť veľké zrkadlo a umiestniť ho do miestnosti izolovanej od všetkých vonkajších vplyvov. Po osvetlení zrkadla laserovým lúčom senzory ukázali, že zrkadlo vibruje. Vibrácia bola nepatrná, nebolo možné ju ani zmerať. Bola však dokázaná prítomnosť svetelného tlaku. Myšlienka uskutočňovať vesmírne lety pomocou gigantických najtenších solárnych plachiet, ktorú v zásade uskutočnili autori sci-fi od polovice dvadsiateho storočia, sa dá realizovať.
7. Svetlo, alebo skôr jeho farba, ovplyvňuje aj absolútne slepých ľudí. Americkému lekárovi Charlesovi Zeislerovi trvalo po niekoľkých rokoch výskumu ďalších päť rokov, kým vyrazil dieru do steny vedeckých redaktorov a publikoval príspevok o tejto skutočnosti. Zeislerovi sa podarilo zistiť, že v sietnici ľudského oka sú okrem bežných buniek zodpovedných za videnie aj bunky priamo spojené s oblasťou mozgu, ktorá riadi cirkadiánny rytmus. Pigment v týchto bunkách je citlivý na modrú farbu. Preto osvetlenie v modrom tóne - podľa teplotnej klasifikácie svetla ide o svetlo s intenzitou nad 6 500 K - pôsobí na nevidiacich rovnako uspávajúco ako na ľudí s normálnym zrakom.
8. Ľudské oko je absolútne citlivé na svetlo. Tento hlasný výraz znamená, že oko reaguje na najmenšiu možnú časť svetla - jeden fotón. Pokusy uskutočnené v roku 1941 na univerzite v Cambridge ukázali, že ľudia aj pri priemernom videní reagovali na 5 z 5 fotónov vyslaných ich smerom. Je pravda, že kvôli tomu si oči museli do pár minút „zvyknúť“ na tmu. Aj keď namiesto „zvyknutia si“ je v tomto prípade správnejšie použiť slovo „prispôsobiť“ - v tme sa očné kužele zodpovedné za vnímanie farieb postupne vypínajú a do hry vstupujú prúty. Poskytujú monochromatický obraz, ale sú oveľa citlivejšie.
9. Svetlo je v maľbe obzvlášť dôležitý pojem. Zjednodušene povedané, jedná sa o odtiene osvetlenia a tieňovania fragmentov plátna. Najjasnejším fragmentom obrazu je oslnenie - miesto, od ktorého sa svetlo odráža v očiach diváka. Najtemnejším miestom je vlastný tieň zobrazeného objektu alebo osoby. Medzi týmito extrémami je niekoľko stupňov - existuje 5 - 7 stupňov. Samozrejme, hovoríme o maľbe na objekt, a nie o žánroch, v ktorých sa umelec snaží vyjadriť svoj vlastný svet atď. Aj keď od rovnakých impresionistov začiatku dvadsiateho storočia padli do tradičnej maľby modré tiene - pred nimi boli tiene maľované čiernou alebo sivou farbou. A napriek tomu - v maľbe sa považuje za zlú formu vyrobiť niečo ľahké pomocou bielej farby.
10. Existuje veľmi kuriózny jav, ktorý sa nazýva sonoluminiscencia. Takto vyzerá jasný záblesk svetla v kvapaline, v ktorej sa vytvára silná ultrazvuková vlna. Tento jav bol popísaný už v 30. rokoch 20. storočia, ale jeho podstata bola pochopená o 60 rokov neskôr. Ukázalo sa, že pod vplyvom ultrazvuku sa v kvapaline vytvorí kavitačná bublina. Na nejaký čas sa zväčšuje a potom prudko skolabuje. Počas tohto kolapsu sa uvoľňuje energia, ktorá dáva svetlo. Veľkosť jednej kavitačnej bubliny je veľmi malá, objavujú sa však v miliónoch a vytvárajú stabilnú žiaru. Štúdie sonoluminiscencie dlho vyzerali kvôli vede iba ako veda - koho zaujímajú zdroje svetla s výkonom 1 kW (a na začiatku 21. storočia to bol veľký úspech) s ohromnými nákladmi? Samotný generátor ultrazvuku koniec koncov spotreboval elektrinu stokrát viac. Nepretržité experimenty s kvapalnými médiami a ultrazvukovými vlnovými dĺžkami postupne priniesli výkon svetelného zdroja na 100 W. Zatiaľ takáto žiara trvá veľmi krátko, ale optimisti veria, že sonoluminiscencia umožní nielen získanie svetelných zdrojov, ale aj spustenie reakcie termonukleárnej fúzie.
11. Zdá sa, čo by mohlo byť spoločné medzi takými literárnymi postavami, ako je pološialený inžinier Garin z filmu „Hyperboloid inžiniera Garina“ od Alexeja Tolstého a praktický lekár Clobonny z knihy „Cesty a dobrodružstvá kapitána Hatterasa“ od Julesa Verna? Garin aj Clawbonny zručne využívali zaostrenie svetelných lúčov na výrobu vysokých teplôt. Iba doktor Clawbonny, ktorý vytesal šošovku z ľadového bloku, dokázal dostať oheň a pásť seba a svojich spoločníkov z hladu a studenej smrti a inžinier Garin, ktorý vytvoril zložitý aparát mierne pripomínajúci laser, zničil tisíce ľudí. Mimochodom, požiar s ľadovou šošovkou je celkom možný. Zmrazením ľadu v konkávnom tanieri môže každý zopakovať skúsenosti doktorky Clawbonny.
12. Ako viete, veľký anglický vedec Isaac Newton ako prvý rozdelil biele svetlo na farby dúhového spektra, na ktoré sme dnes zvyknutí. Newton však spočiatku počítal vo svojom spektre 6 farieb. Vedec bol odborníkom v mnohých vedných odboroch a vtedajších technológiách a zároveň vášnivo miloval numerológiu. A v ňom sa číslo 6 považuje za diabolské. Preto Newton po dlhom zvažovaní pridal do spektra farbu, ktorú nazval „indigo“ - nazývame ju „fialová“, a v spektre bolo 7 základných farieb. Sedmička je šťastné číslo.
13. Múzeum histórie Akadémie strategických raketových síl zobrazuje pracovnú laserovú pištoľ a laserový revolver. „Zbraň budúcnosti“ bola vyrobená na akadémii v roku 1984. Skupina vedcov pod vedením profesora Viktora Sulakvelidzeho sa s tvorbou súboru úplne vyrovnala: vyrobiť nesmrtiace laserové ručné zbrane, ktoré tiež nedokážu preniknúť cez pokožku kozmickej lode. Faktom je, že laserové pištole boli určené na obranu sovietskych kozmonautov na obežnej dráhe. Mali zaslepiť protivníkov a zasiahnuť optické zariadenie. Úderným prvkom bol optický čerpací laser. Náplň bola obdobou žiarovky. Svetlo z neho pohlcoval prvok z optických vlákien, ktorý generoval laserový lúč. Dosah ničenia bol 20 metrov. Takže na rozdiel od toho, čo sa hovorí, generáli sa nie vždy pripravujú iba na minulé vojny.
14. Staroveké čiernobiele monitory a tradičné zariadenia na nočné videnie dávali zelené obrazy nie z rozmaru vynálezcov. Všetko sa dialo podľa vedy - farba bola zvolená tak, aby čo najmenej unavovala oči, umožňovala človeku udržiavať koncentráciu a zároveň poskytovala najjasnejší obraz. Podľa pomeru týchto parametrov bola zvolená zelená farba. Zároveň bola vopred určená farba mimozemšťanov - pri realizácii hľadania mimozemskej inteligencie v 60. rokoch sa na monitoroch zobrazovalo zvukové zobrazenie rádiových signálov prijatých z vesmíru v podobe zelených ikon. Prefíkaní reportéri okamžite prišli so „zelenými mužmi“.
15. Ľudia sa vždy snažili osvetliť svoje domovy. Aj pre starodávnych ľudí, ktorí po celé desaťročia držali oheň na jednom mieste, oheň slúžil nielen na varenie a kúrenie, ale aj na osvetlenie. Ale na systematické centrálne osvetlenie ulíc trvalo tisícročia civilizačného rozvoja. V XIV. - XV. Storočí začali úrady niektorých veľkých európskych miest ukladať mestským občanom povinnosť rozsvecovať ulicu pred ich domami. Prvý skutočne centralizovaný systém pouličného osvetlenia vo veľkomeste sa ale objavil až v roku 1669 v Amsterdame. Miestny obyvateľ Jan van der Heyden navrhol umiestniť lampióny na okraj všetkých ulíc, aby ľudia menej padali do početných kanálov a boli vystavení trestným činom. Hayden bol skutočným vlastencom - pred niekoľkými rokmi navrhol vytvorenie hasičského zboru v Amsterdame. Iniciatíva je trestná - úrady ponúkli Haydenovi, aby sa rozhodol pre nový problémový biznis. V príbehu o osvetlení išlo všetko ako modrotlač - Hayden sa stal organizátorom osvetľovacej služby. Ku cti mestských úradov je potrebné poznamenať, že v obidvoch prípadoch dostal podnikavý obyvateľ mesta dobré financovanie. Hayden v meste nainštaloval nielen 2 500 stĺpov verejného osvetlenia. Vynašiel tiež špeciálnu lampu tak úspešného dizajnu, že lampy Hayden sa používali v Amsterdame a ďalších európskych mestách až do polovice 19. storočia.
