Menu
Menu
Czym jest światło? To jedno z najbardziej uporczywych pytań dociekliwych umysłów.
Odpowiedź jest wieloznaczna, zależna od kontekstu.
Światło i ciemności to w istocie historia wszystkiego, co wiemy o Wszechświecie. I wszystkiego, czego wciąż o nim nie wiemy. Światło jest tak organiczną, integralną częścią mechanizmu, w jaki postrzegamy świat wokół, że traktujemy je jako coś oczywistego.
A wcale takie nie jest.
Zobacz, jak naszą wiedzę o świetle rozszerzały ustalenia starożytnych, a później m.in. Galileusza, Keplera, Hooke’a, Newtona czy Younga. Przekonaj się, ile odkryć jeszcze przed nami.
Czym jest ciemna materia? Czym ciemna energia? Co jest źródłem tajemniczych sygnałów kosmicznych? Jak powstały pierwsze galaktyki? Im więcej wiemy (widzimy), tym więcej pojawia się zagadek…
Krótka odpowiedź brzmi: nie wiemy!
Prędkość światła wynosi dokładnie 299 792 458 metrów na sekundę (w próżni). Żaden obiekt mający masę nie może poruszać się z prędkością światła, wymagałoby to nieskończonej energii.
Ta prędkość jest ogromna dla nas, ale to szybkość żółwia dla odległości kosmicznych. Patrząc w nocne niebo, widzimy obiekty, które mogą już nie istnieć – ich światło dociera do nas dopiero teraz.
Poświata Księżyca potrzebuje zaledwie 1,3 sekundy, by dotrzeć do Ziemi. Z kolei światło Słońca dociera do nas w 8 minut i 17 sekund. Gdyby wybuchło, nie dowiemy się o tym przed upływem tego czasu.
Naukowcy od lat głowią się nad naturą światła. Jaka jest przyczyna absolutnej stałości prędkości światła? Niezależnie bowiem od tego, czy wiązkę lasera obserwujemy, będąc w spoczynku, czy też poruszając się, zawsze zmierzymy taką samą prędkość światła! To szalone, ale prawdziwe.
Czy uda nam się kiedyś podróżować z prędkością nadświetlną, jak pokazują to filmy science-fiction? Dopóki nie zrozumiemy zagadkowych cech prędkości światła, możemy o tym jedynie fantazjować.
To nie żart – światło leczy. I wiemy o tym od starożytności. Grecy stosowali helioterapię, czyli leczyli, wykorzystując właściwości światła słonecznego (i ekstraktów roślinnych) u pacjentów z bielactwem. Dzięki temu zmiany na skórze stawały się mniej widoczne.
Współcześnie w leczeniu używamy światła sztucznego, a taką metodę nazywa się fototerapią. Zalecają ją nie tylko dermatolodzy. Światło pomaga także m.in. pacjentom z depresją, osteoporozą, cukrzycą, czy z bólami stawów i mięśni albo migrenami. Rozwijamy też terapię laserową m.in. po to, by łagodzić ból i przyspieszać gojenie się ran.
Właściwości światła sprawiają, że pomaga nam również w różnorakiej diagnostyce medycznej.
Promienie rentgenowskie, jako forma „światła” (niewidoczne fale elektromagnetyczne) o wysokiej energii i bardzo krótkiej długości fali, mogą przenikać przez nasze tkanki, choć są pochłaniane przez wapń w naszych kościach. A to umożliwia nam zaglądanie do wnętrza ciała.
Gdy chcemy zajrzeć do oka, znów pomaga nam światło. Lekarz używa oftalmoskopu do oświetlenia dna oka pacjenta i obserwuje odbicie światła z dna oka za pomocą lupy. A w razie problemów leczenie także polega na wykorzystaniu światła – laserowego.
Bez światła nasze życie ograniczałoby się do dnia Dlatego bardzo szybko zaczęliśmy kombinować, jak sobie ten dzień wydłużyć – od ognisk, przez łuczywa, pochodnie, kaganki i świece, po lampy olejne.
Prawdziwym przełomem było jednak wynalezienie lampy naftowej. Dokładnie 170 lat temu farmaceuta Ignacy Łukasiewicz zapalił w oknie apteki, w której pracował, pierwszą lampę własnej konstrukcji. Wykorzystana w niej ropa naftowa paliła się jasno i nie kopciła oraz – co najważniejsze – była dużo tańsza od używanego do tej pory oleju. Lampa naftowa z Podkarpacia wkrótce wybiła się na cały świat i przez długie dziesięciolecia oświetlała wnętrza domów i ulice.
Kolejna była żarówka, której wynalazek przypisuje się Thomasowi Edisonowi (pracował on jednak na prototypie Josepha W. Swana). A po niej przyszły m.in. lampy fluorescencyjne, halogenowe, plazmowe i LED-y. Te ostatnie nie nagrzewają się, nie wydają dźwięków i mogą świecić nawet przez 20 lat.
Przeszliśmy więc daleką drogę od ognia do LED-ów, a płomień w oświetleniu wykorzystujemy dzisiaj głównie podczas romantycznych kolacji przy świecach.
XVII-wieczna Republika Wenecka mogła dostrzec statki na morzu o dwie godziny wcześniej odkąd pojawiły się w zasięgu wzroku. Wszystko dzięki wynalazkowi, który niejako przybliżył nam świat.
Teleskop – bo o nim mowa – pokazał możnowładcom Wenecji Galileo Galilei. Dziś wiemy, że teleskop skonstruowali Holendrzy (konkretnie Hans Lippershey), ale Galileusz go bardzo sprawnie odtworzył i jako pierwszy zastosował do badań astronomicznych.
Początkowo był w stanie powiększyć obraz kilkukrotnie, a następnie zwiększył powiększenie do 30-krotności, co pozwoliło mu na dokładne obserwacje planet i Księżyca.
Dzięki teleskopowi Galileusz odkrył, że Księżyc ma nierówną powierzchnię z górami i kraterami, co przeczyło ówczesnej wierze, że jest idealnie gładką kulą.
Zaobserwował też fazy Wenus, dowodząc, że planety krążą wokół Słońca, a nie Ziemi. Odkrył cztery największe księżyce Jowisza – dzisiaj nazywane Księżycami Galileuszowymi – co przyczyniło się do dalszych badań Układu Słonecznego.
Luneta była pierwszym przyrządem w dziejach nauki pozwalającym na obserwację rzeczy, których nie da się poznać bezpośrednio zmysłami. I jak wiele wynalazków tak i ten był stale udoskonalany – aż doszliśmy do ery kosmicznych teleskopów – jak teleskop Jamesa Webba do obserwacji w podczerwieni, którym chcemy badać m.in.. formowanie się i ewolucję galaktyk w bardzo wczesnym Wszechświecie.