Tip:
Highlight text to annotate it
X
Поглеждате надолу и виждате жълт молив лежащ на бюрото ви.
Очите ви, а след това мозъкът ви, събират
различни видове информация за молива:
неговите размери,
цвят,
форма,
разстояние,
и други.
Но, как точно става това?
Древните гърци били първите,
които мислили повече или по-малко научно
какво е светлината и как работи зрението.
Някои гръцки философи,
включително Платон и Питагор,
мислели, че светлината произхожда от очите ни
и че зрението работи, като малки, невидими сонди
се изпращат да съберат информация за отдалечени обекти.
Необходими са повече от хиляда години
преди арабския учен, Ибн ал-Хайтам,
да разбере, че старата гръцка теория за светлината не може да е вярна.
В картината на Ибн ал-Хайтам, очите ви не изпращат
невидими сонди, събиращи информация,
те просто събират светлината, която пада върху тях.
Теорията на Ибн ал-Хайтам взема под внимание факт,
който гърците не могат да обяснят лесно:
защо се стъмва понякога.
Идеята е, че много малко обекти всъщност излъчват собствена светлина.
Специалните, светлинноизлъчващи обекти,
като Слънцето,
или електрическа крушка,
са известни като източници на светлина.
Повечето от нещата, които виждаме,
като този молив на бюрото ви,
просто отразяват светлината от източник,
вместо да произвеждат своя собствена.
Така че когато гледате към молива си,
светлината, която ударя вашето око всъщност произхожда от Слънцето
и е пътувала милиони километри в празно пространство
преди да се отрази от молива към окото ви,
което е много готино, ако се замислите над това.
Но каква точно е материята, която се излъчва от Слънцето
и как да я видим?
Дали е частица, като атоми,
или е вълна, като вълнички на повърхността на езеро?
Учените в модерната епоха прекарали няколко стотин години,
откривайки отговора на този въпрос.
Исак Нютон бил един от най-ранните.
Нютон вярвал, че светлината е съставена
от малки, подобни на атом частици, които той нарекъл корпускули.
Използвайки това предположение, той успял да обясни някои свойства на светлината.
Например, рефракцията,
което е как сноп от светлина изглежда се пречупва
когато преминава от въздуха във водата.
Но в науката, дори гении понякога схващат нещата погрешно.
През 19 век, дълго след като Нютон умира,
учените направили серия от експерименти,
които ясно показали, че светлината не може да бъде съставена
от малка частици, подобни на атоми.
Първо на първо, два лъча светлина, които пресичат пътищата си,
въобще не взаимодействат помежду си.
Ако светлината бе направена от малки, солидни топки,
тогава може да очаквате, че някои от частиците от лъч А
ще се сблъскат в някои от частиците от лъч Б.
Ако това се случваше, две частици, участващи в сблъсъка,
щяха да отскочат в произволни посоки.
Но, това не се случва.
Лъчите на светлината преминават един през друг,
както можете да се уверите сами
с две лазерни показалки и малко тебиширен прах.
Освен това, светлината образува интерференчни модели.
Интерференчните модели са сложни полюлявания, които се случват,
когато два вълнови модела заемат едно и също място.
Те могат да се видят, когато два обекта
смущават повърхността на неподвижно езерце,
а също така когато два точкови източници на светлина
са поставени близо един до друг.
Само вълните образуват интерференчни модели,
частиците не.
И като бонус, разбирането че светлината действа като вълна
естествено води до обяснение какво е цветът
и защо този молив изглежда жълт.
И така, значи всичко е ясно, светлината е вълна, нали?
Не толкова бързо!
През 20 век учените направиха експерименти,
които показват как светлината действа като частица.
Например, когато насочите светлина върху метал,
светлината прехвърля енергията си на атомите в метала
на отделни пакети, наречени кванти.
Но, също така, не може просто да забравим за свойства като интерференцията.
Така че тези кванти от светлина не са изобщо като
малките, твърди топчета, както Нютон предполагал.
Този резултат, че светлината понякога се държи като частица,
а понякога се държи като вълна,
доведе до революционна нова физическа теория наречена
квантова механика.
И така, след всичко това, нека се върнем към въпроса:
"Какво е светлината?"
Ами, светлината не е изобщо като нищо,
с което сме свикнали да се занимаваме в нашето ежедневие.
Понякога тя се държи като частица,
а други пъти, тя се държи като вълна,
но не е нито едно от двете.