فيديو

نص

الضوء هو العلاقة بيننا وبين الكون

من خلال الضوء، يمكننا أن اختبار النجوم البعيدة

والنظر إلى الوراء حتى بداية الوجود ذاته.

لكن ما هو الضوء؟

باختصار، الضوء هو أصغر كمية ممكنة من الطاقة

يمكن نقلها، و الفوتون هو جسيم أولي بسيط ليس له أي حجم حقيقي

ولا يمكن تقسيمه، فقط يمكن خلقه أو تدميره.

النور أيضاً يملك خاصية ‘ازدواجية الموج-والجسيم’،

بحيث يسلك سلوك الجسيمات و سلوك الموجات في نفس الوقت،

بالرغم من أن هذا غير صحيح.

أيضا، عندما نقول “الضوء”، فإننا عادة ما نقصد في الواقع الضوء المرئي،

وهو جزء صغير جداً من الطيف الكهرومغناطيسي،

الطاقة في شكل الإشعاع الكهرومغناطيسي.

يتكون الإشعاع الكهرومغناطيسي من

مجموعة ضخمة من الأطوال الموجية والترددات.

أشعة جاما لديها أصغر الأطوال الموجية، لأن فوتوناتاها هي الأعلى طاقة.

ولكن معظم أشعة غاما تقل قليلاً عن 10 بيكومتر،

وهذا لا يزال أصغر من ذرة الهيدروجين.

للإشارة، ذرة الهيدروجين مقارنةً بهللة

هي حوالي ككبر الهللة مقارنةً مع القمر.

الضوء المرئي هو يقع في وسط الطيف،

هو يقع في نطاق ما بين 400 نانومتر إلى 700 نانومتر،

حوالي حجم البكتيريا تقريباً.

على الطرف الآخر من الطيف، هناك موجات راديو يمكن أن تصل إلى 100 كيلومتراً في قطرها،

في حين أن أكبر الأطوال الموجية المعروفة لدينا

يمكن أن يصل طولها ما بين الـ 10،000 كم إلى ما يبعد إلى الـ 100،000 كم

أكبر بكثير من كوكب الأرض!

من وجهة نظر فيزيائية، كل هذه الموجات مختلفة هي نفس الشيء-

جميعها لديهم خاصية ‘ازدواجية الموج-الجسيم’ وكذلك إمكانية السفر بسرعة (س) <سرعة الضوء>،

لكن فقط بترددات مختلفة.

لذا ما الذي يميز الضوء المرئي بشكل خاص؟

حسناً… لا شيء على الإطلاق.

ليس إلا لمجرد أن أعيننا تطورت كفاية لتصبح جيدة

في إلتقاط وتسجيل هذا الجزء من الطيف الكهرومغناطيسي.

تلك ليست مصادفة، على الرغم؛

من أن الضوء المرئي هو المجموعة الوحيدة من الإشعاع الكهرومغناطيسي

التي تنتشر جيداً في الماء،

والذي صادف بأن يكون المادة المحيطة للمكان الذي تطورت به معظم الأعين قبل ملايين السنين.

وكانت تلك خطوة ذكية، لأن الضوء ليس فقط يتفاعل مع المادة،

لكن أيضاً يتغير بها ويمكن استخدامه بالتالي

لجمع معلومات حول العالم من حولنا

من دون أي تأخير يذكر،

وبالتالي يمكن القول بأنه حقاً مفيد من أجل البقاء.

حسناً، من أين يأتي الضوء؟

مجموعة واسعة من الموجات الكهرومغناطيسية يتم إنشاؤها عندما الذرات أو الجزيئات

تنخفض من مستوى طاقة عالي إلى مستوى أقل منها.

جراء ذلك هي تفقد جزء من طاقتها وتبعثها على شكل إشعاع.

على المستوى المجهري، الضوء المرئي ينشأ عندما يكون إلكتروناً داخل الذرة

في حالة هيجان وينزل إلى حالة طاقة أدنى

ويفقد من جراء ذلك هذه الطاقة الزائدة.

بنفس الطريقة، يمكن للضوء الوارد أن يرفع إلكتروناً آخر إلى مستوى طاقة أعلى

من خلال تشربه به.

ظاهرياً، تحرك الإلكترون يولد

حقل مغناطيسي متذبذب،

والذي بدوره يخلق حقل كهربائي متذبذب يكون معامداً له.

هذان الحقلان يحركان بعضهما البعض عبر الفضاء،

ناقلين معهما الطاقة من مكان لآخر،

ومحملان بمعلومات تفيد عن مكان نشوئهما.

لماذا، من بين كل الأشياء في الكون، الضوء هو أسرع شيء فيه؟

دعونا نغير السؤال:

ما هي أسرع وسيلة للسفر عبر الفضاء في الكون؟

إنها (س)، بالضبط 299792458 م / ث في الفراغ،

أي مليار كيلومتر في الساعة.

الإشعاع الكهرومغناطيسي حدث أن يكون بهذه بسرعة.

أي جسيم ليس له كتلة يسافر بسرعة (س)، من دون أي تسريع أو وسيط.

الضوء الناتج من إضاءة الشمعة

لا يسرع حتى يصل إلى سرعة الضوء؛

فهو في نفس لحظة إنشائه، سرعته تكون (س).

فلماذا (س)، أو سرعة الضوء، محدودة إذاً؟

حسناً… لا أحد يعرف.

كوننا فقط بُني بهذه الطريقة.

ليس لدينا أي إجابة ذكية على هذا السؤال.

هكذا يكون الضوء جزءاً من الطيف،

جسيم أولي وبسيط ويتصرف كذلك كموجة،

مدفوعاً بواسطة حقلين متعامدين

ويسافر بالسرعة المحدودة للكون.

حسناً، هذا لطيف، لكن ماذا عن كل تلك الأشياء المجنونة حول

السفر بسرعة الضوء والوقت،

مفارقة التوأمين، وميكانيكا الكم، وأشياء من هذا القبيل؟

علينا تأجيل ذلك لفيديو آخر.

الآن، دعونا نكون مجرد سعداء بأنعيوننا تطورت للدرجة التي تسمح لنا بإلتقاط

موجات من المعلومات تتغلغل بهذا الكون،

مما يجعلنا نرى الأشياء التي تساعدنا على وضع وجودنا في المنظور الصحيح.

Amara.org ساعد على الإعداد فريق: