Os cientistas gostam de dizer que qualquer teoria vale alguma coisa se puder ser apresentada em uma linguagem simples e acessível a um leigo mais ou menos preparado. A pedra cai no chão em tal e tal arco com tal e tal velocidade, eles dizem, e suas palavras são confirmadas pela prática. A substância X adicionada à solução Y a colorirá de azul, e a substância Z adicionada à mesma solução dará a ela uma cor verde. No final das contas, quase tudo o que nos rodeia na vida cotidiana (com exceção de uma série de fenômenos completamente inexplicáveis) ou é explicado do ponto de vista da ciência, ou então, como, por exemplo, qualquer sintético, é seu produto.
Mas com um fenômeno tão fundamental como a luz, nem tudo é tão simples. No nível primário, cotidiano, tudo parece simples e claro: existe luz e sua ausência é escuridão. Refratada e refletida, a luz vem em cores diferentes. Com luz forte e baixa, os objetos são vistos de forma diferente.
Mas se você cavar um pouco mais fundo, descobrirá que a natureza da luz ainda não está clara. Os físicos discutiram por muito tempo e depois chegaram a um acordo. É chamado de "dualismo onda-corpúsculo". As pessoas falam sobre essas coisas “nem para mim, nem para você”: alguns consideravam a luz um fluxo de partículas-corpúsculos, outros pensavam que a luz era ondas. Até certo ponto, ambos os lados estavam certos e errados. O resultado é um pull-push clássico - às vezes a luz é uma onda, às vezes - um fluxo de partículas, resolva você mesmo. Quando Albert Einstein perguntou a Niels Bohr o que era a luz, ele sugeriu levantar essa questão com o governo. Será decidido que a luz é uma onda e as fotocélulas terão que ser proibidas. Eles decidem que a luz é um fluxo de partículas, o que significa que as redes de difração serão proibidas.
A seleção dos fatos a seguir não ajudará a esclarecer a natureza da luz, é claro, mas nem tudo é uma teoria explicativa, mas apenas uma certa sistematização simples do conhecimento sobre a luz.
1. Do curso de física da escola, muitos lembram que a velocidade de propagação da luz ou, mais precisamente, das ondas eletromagnéticas no vácuo é de 300.000 km / s (na verdade, 299.793 km / s, mas tal precisão não é necessária nem mesmo em cálculos científicos). Essa velocidade para a física, como Pushkin para a literatura, é tudo para nós. Corpos não podem se mover mais rápido do que a velocidade da luz, o grande Einstein nos legou. Se de repente um corpo se permite exceder a velocidade da luz em até um metro por hora, ele violará o princípio da causalidade - o postulado segundo o qual um evento futuro não pode influenciar o anterior. Os especialistas admitem que esse princípio ainda não foi comprovado, embora observem que hoje é irrefutável. E outros especialistas ficam em laboratórios por anos e recebem resultados que refutam fundamentalmente a figura fundamental.
2. Em 1935, o postulado da impossibilidade de ultrapassar a velocidade da luz foi criticado pelo destacado cientista soviético Konstantin Tsiolkovsky. O teórico da cosmonáutica fundamentou elegantemente sua conclusão do ponto de vista da filosofia. Ele escreveu que o número deduzido por Einstein é semelhante aos seis dias bíblicos necessários para criar o mundo. Isso apenas confirma uma teoria separada, mas de forma alguma pode ser a base do universo.
3. Em 1934, o cientista soviético Pavel Cherenkov, emitindo o brilho de líquidos sob a influência da radiação gama, descobriu elétrons, cuja velocidade ultrapassava a velocidade de fase da luz em um determinado meio. Em 1958, Cherenkov, junto com Igor Tamm e Ilya Frank (acredita-se que os dois últimos ajudaram Cherenkov a fundamentar teoricamente o fenômeno descoberto) recebeu o Prêmio Nobel. Nem os postulados teóricos, nem a descoberta, nem o prêmio surtiram efeito.
4. O conceito de que a luz tem componentes visíveis e invisíveis foi finalmente formado apenas no século XIX. Naquela época, a teoria ondulatória da luz dominava e os físicos, tendo decomposto a parte do espectro visível a olho nu, foram mais longe. Primeiro, os raios infravermelhos foram descobertos e, em seguida, os raios ultravioleta.
5. Não importa o quão céticos sejamos sobre as palavras dos médiuns, o corpo humano realmente emite luz. É verdade que ele está tão fraco que é impossível vê-lo a olho nu. Esse brilho é chamado de brilho ultrabaixo e tem natureza térmica. No entanto, foram registrados casos em que todo o corpo ou suas partes individuais brilhavam de tal forma que eram visíveis para as pessoas ao redor. Em particular, em 1934, os médicos observaram na inglesa Anna Monaro, que sofria de asma, um brilho na região do peito. O brilho geralmente começa durante uma crise. Após sua conclusão, o brilho desapareceu, o pulso do paciente acelerou por um curto período e a temperatura subiu. Esse brilho se deve a reações bioquímicas - o brilho dos besouros voadores tem a mesma natureza - e até agora não tem explicação científica. E para ver o brilho ultrapequeno de uma pessoa comum, temos que ver 1.000 vezes melhor.
6. A ideia de que a luz solar tem um impulso, ou seja, é capaz de influenciar os corpos fisicamente, em breve fará 150 anos. Em 1619, Johannes Kepler, observando cometas, notou que a cauda de qualquer cometa é sempre dirigida estritamente na direção oposta ao sol. Kepler sugeriu que a cauda do cometa é desviada para trás por algumas partículas materiais. Foi só em 1873 que um dos principais pesquisadores da luz na história da ciência mundial, James Maxwell, sugeriu que as caudas dos cometas eram afetadas pela luz solar. Por muito tempo, essa suposição permaneceu uma hipótese astrofísica - os cientistas afirmaram o fato de que a luz solar tinha pulso, mas não puderam confirmá-lo. Somente em 2018, cientistas da Universidade de British Columbia (Canadá) conseguiram comprovar a presença de pulso na luz. Para fazer isso, eles precisaram criar um grande espelho e colocá-lo em uma sala isolada de todas as influências externas. Depois que o espelho foi iluminado com um feixe de laser, os sensores mostraram que o espelho estava vibrando. A vibração era minúscula, nem dava para medir. No entanto, a presença de pressão leve foi comprovada. A ideia de realizar voos espaciais com o auxílio de velas solares gigantes e finas, expressa por escritores de ficção científica desde meados do século XX, em princípio, pode ser concretizada.
7. A luz, ou melhor, sua cor afeta até pessoas absolutamente cegas. O médico americano Charles Zeisler, após vários anos de pesquisa, levou mais cinco anos para abrir um buraco na parede dos editores científicos e publicar um artigo sobre o fato. Zeisler conseguiu descobrir que na retina do olho humano, além das células comuns responsáveis pela visão, existem células diretamente conectadas com a região do cérebro que controla o ritmo circadiano. O pigmento dessas células é sensível à cor azul. Portanto, a iluminação em tom azul - de acordo com a classificação de temperatura da luz, trata-se de uma luz com intensidade superior a 6.500 K - atua em pessoas cegas tão soporíferas quanto em pessoas com visão normal.
8. O olho humano é absolutamente sensível à luz. Essa expressão alta significa que o olho responde à menor porção possível de luz - um fóton. Experimentos realizados em 1941 na Universidade de Cambridge mostraram que as pessoas, mesmo com visão média, reagiam a 5 de 5 fótons enviados em sua direção. É verdade que, para isso, os olhos tiveram que “se acostumar” com a escuridão em poucos minutos. Embora ao invés de “acostumar”, neste caso seja mais correto usar a palavra “adaptar” - no escuro, os cones dos olhos, responsáveis pela percepção das cores, vão se apagando gradativamente e os bastonetes entram em ação. Eles fornecem uma imagem monocromática, mas são muito mais sensíveis.
9. A luz é um conceito particularmente importante na pintura. Para simplificar, essas são sombras na iluminação e sombreamento dos fragmentos da tela. O fragmento mais brilhante da imagem é o brilho - o lugar de onde a luz é refletida nos olhos do observador. O lugar mais escuro é a própria sombra do objeto ou pessoa retratada. Entre esses extremos, há várias - há 5 - 7 - gradações. Claro, estamos falando de pintura de objetos, e não de gêneros nos quais o artista busca expressar seu próprio mundo, etc. Embora dos mesmos impressionistas do início do século XX, sombras azuis caíssem na pintura tradicional - antes delas, as sombras eram pintadas em preto ou cinza. E ainda - na pintura, é considerado falta de educação fazer algo claro com o branco.
10. Existe um fenômeno muito curioso chamado sonoluminescência. É a aparência de um flash de luz brilhante em um líquido no qual uma poderosa onda ultrassônica é criada. Esse fenômeno foi descrito na década de 1930, mas sua essência foi compreendida 60 anos depois. Descobriu-se que, sob a influência do ultrassom, uma bolha de cavitação é criada no líquido. Ele aumenta de tamanho por algum tempo e, em seguida, cai drasticamente. Durante esse colapso, a energia é liberada, dando luz. O tamanho de uma única bolha de cavitação é muito pequeno, mas aparecem na casa dos milhões, dando um brilho estável. Por muito tempo, os estudos de sonoluminescência pareceram ciência pela ciência - quem se interessa por fontes de luz de 1 kW (e isso foi uma grande conquista no início do século 21) com um custo avassalador? Afinal, o próprio gerador de ultrassom consumia eletricidade centenas de vezes mais. Experimentos contínuos com meios líquidos e comprimentos de onda ultrassônicos levaram gradualmente a potência da fonte de luz a 100 W. Até agora, esse brilho dura um tempo muito curto, mas os otimistas acreditam que a sonoluminescência permitirá não apenas obter fontes de luz, mas também desencadear uma reação de fusão termonuclear.
11. Ao que parece, o que poderia haver em comum entre personagens literários como o engenheiro meio louco Garin de “The Hyperboloid of Engineer Garin” de Alexei Tolstoy e o médico prático Clobonny do livro “The Travels and Adventures of Captain Hatteras” de Júlio Verne? Garin e Clawbonny habilmente usaram a focalização de feixes de luz para produzir altas temperaturas. Apenas o Dr. Clawbonny, tendo retirado uma lente de um bloco de gelo, foi capaz de pegar fogo e esfolar a si mesmo e seus companheiros de fome e morte fria, e o engenheiro Garin, tendo criado um aparato complexo ligeiramente semelhante a um laser, destruiu milhares de pessoas. A propósito, conseguir fogo com lentes de gelo é bem possível. Qualquer um pode repetir a experiência do Dr. Clawbonny congelando gelo em uma placa côncava.
12. Como você sabe, o grande cientista inglês Isaac Newton foi o primeiro a dividir a luz branca nas cores do espectro do arco-íris com o qual estamos acostumados hoje. No entanto, Newton contou inicialmente 6 cores em seu espectro. O cientista era um especialista em muitos ramos da ciência e tecnologia da época e, ao mesmo tempo, era um apaixonado pela numerologia. E nele, o número 6 é considerado diabólico. Portanto, Newton, após muita deliberação, Newton adicionou ao espectro uma cor que ele chamou de “índigo” - nós a chamamos de “violeta”, e havia 7 cores primárias no espectro. Sete é um número da sorte.
13. O Museu de História da Academia das Forças de Mísseis Estratégicos exibe uma pistola a laser e um revólver a laser. A “Arma do Futuro” foi fabricada na academia em 1984. Um grupo de cientistas liderado pelo professor Viktor Sulakvelidze lidou completamente com a criação do conjunto: fazer armas pequenas a laser não letais, que também são incapazes de penetrar na pele da nave espacial. O fato é que as pistolas a laser eram destinadas à defesa dos cosmonautas soviéticos em órbita. Eles deveriam cegar os oponentes e acertar o equipamento óptico. O elemento marcante era um laser óptico de bombeamento. O cartucho era análogo a uma lâmpada de flash. A luz dele foi absorvida por um elemento de fibra óptica que gerou um feixe de laser. O alcance da destruição foi de 20 metros. Portanto, ao contrário do que se diz, os generais nem sempre se preparam apenas para as guerras passadas.
14. Antigos monitores monocromáticos e dispositivos tradicionais de visão noturna forneciam imagens verdes que não eram por capricho dos inventores. Tudo foi feito de acordo com a ciência - a cor foi escolhida de forma que canse o menos possível os olhos, permita que a pessoa mantenha a concentração e, ao mesmo tempo, dê a imagem mais nítida. De acordo com a proporção desses parâmetros, a cor verde foi escolhida. Ao mesmo tempo, a cor dos alienígenas era predeterminada - durante a implementação da busca por inteligência alienígena na década de 1960, a exibição de sinais de rádio recebidos do espaço era exibida em monitores na forma de ícones verdes. Repórteres astutos imediatamente surgiram com os "homens verdes".
15. As pessoas sempre tentaram iluminar suas casas. Mesmo para os povos antigos, que durante décadas mantinham o fogo em um local, o fogo servia não só para cozinhar e aquecer, mas também para acender. Mas para iluminar sistematicamente de forma central as ruas, foram necessários milênios de desenvolvimento de civilização. Nos séculos XIV-XV, as autoridades de algumas grandes cidades europeias começaram a obrigar os habitantes da cidade a iluminar a rua em frente de suas casas. Mas o primeiro sistema de iluminação pública verdadeiramente centralizado em uma grande cidade não apareceu até 1669 em Amsterdã. Um morador local Jan van der Heyden propôs colocar lanternas nas bordas de todas as ruas para que as pessoas caíssem menos em vários canais e fossem expostas a ataques criminosos. Hayden era um verdadeiro patriota - alguns anos atrás, ele propôs a criação de uma brigada de incêndio em Amsterdã. A iniciativa é punível - as autoridades ofereceram a Hayden para assumir um novo negócio problemático. Na história da iluminação, tudo correu como um projeto - Hayden tornou-se o organizador do serviço de iluminação. Para crédito das autoridades municipais, deve-se notar que, em ambos os casos, um morador urbano empreendedor recebeu um bom financiamento. Hayden não apenas instalou 2.500 postes de luz na cidade. Ele também inventou uma lâmpada especial com um design tão bem-sucedido que as lâmpadas Hayden foram usadas em Amsterdã e outras cidades europeias até meados do século XIX.
