Video

Transcripció

La llum és la connexió entre nosaltres i l’univers.

Gràcies a la llum, podem observar estrelles llunyanes i mirar el principi de la pròpia existència.

Però, què és la llum?

En poques paraules

la llum és la mínima quantitat d’energia que es pot transportar.

Un fotó, una partícula elemental sense dimensió real

que no es pot dividir, només crear o destruir.

La llum també té dualitat ona-partícula

perquè és un poc com una partícula i una ona a la vegada (però això és mentida)

A més, quan diem llum, de fet volem dir llum visible

que és una part minúscula de l’espectre electromagnètic:

energia en forma de radiació electromagnètica.

La radiació electromagnètica conté un rang enorme de longituds d’ona i freqüències.

Els rajos gamma tenen la longitud d’ona més curta

perquè són els fotons amb més energia.

Però la majoria de rajos gamma tenen un poc menys de deu picòmetres,

que és molt més petit que un àtom d’hidrògen.

Per comparar, un àtom d’hidrògen comparat amb un cèntim

és més o menys tan gros com un cèntim comparat amb la lluna.

La llum visible és al mig de l’espectre

en un rang que va des d’uns 400 nanòmetres fins a 700 nanòmetres:

més o menys el tamany d’un bacteri.

A l’altre extrem de l’espectre,

les ones de ràdio poden arribar als 100 quiòmetres de diàmetre.

Les majors longituds d’ona que coneixem

poden anar des dels 10.000 fins als increïbles 100.000 quilòmetres,

molt més grosses que la Terra.

Des del punt de vista de la física,

totes aquestes ones diferents són una mateixa cosa.

Totes tenen dualitat ona-partícula i viatgen a velocitat “c”, la velocitat de la llum,

però amb diferents freqüències.

Doncs, què té d’especial la llum visible?

De fet… res en absolut.

Només és que els nostres ulls han evolucionat per ser capaços d’enregistrar

exactament aquesta part de l’espectre electromagnètic.

Això no és només una coincidència.

La llum visible és l’únic tipus de radiació electromagnètica que viatja dins l’aigua,

que resulta ser on primer van evolucionar els ulls, fa milions d’anys.

Això va ser una gran cosa, perquè la llum no interactua només amb la matèria,

la matèria altera la llum i la podem fer servir per obtenir informació del món que ens envolta, sense gairebé retràs.

La qual cosa és molt útil per a la supervivència.

D’acord, d’on ve la llum?

Una gran part d’ones electromagnètiques es crea quan els àtoms o molècules cauen d’un estat d’alta energia a un de menor.

Perden energia i l’emeten en forma de radiació.

A nivell microscòpic, la llum visible es crea quan un electró dins un àtom en un estat d’excitació

cau a un estat d’energia inferior i perd aquesta energia extra.

Igualment, la llum incident pot elevar un electró a un estat de major energia

quan l’absorbeix.

Macroscòpicament, la càrrega de l’electró en moviment crea un camp magnètic oscil.latori

que crea un camp elèctric oscil.latori perpendicular.

Aquests dos camps es mouen a través de l’espai, transferint energia d’un lloc a altre,

portant amb ells informació sobre el seu lloc d’origen.

Perquè, de totes les coses que hi ha a l’univers, la llum és la més ràpida?

Canviem la pregunta:

Quina és la manera més ràpida de viatjar per l’espai dins l’univers?

És c, exactament 299.792.458 metres per segon dins el buit,

mil milions de quilòmetres per hora.

Resulta que la radiació electromagnètica va a aquesta velocitat.

Qualsevol partícula que no tingui massa viatja a velocitat c, sense acceleració ni velocitat intermitja.

La llum que surt d’una espelma no accelera fins arribar a la velocitat de la llum,

En el mateix moment que és creada, la seva velocitat és c.

Doncs, perquè la velocitat de la llum és finita?

Bé, ningú no ho sap.

És la forma en què està fet el nostre univers.

No tenim cap resposta brillant per això.

O sigui que la llum és part d’un espectre,

una partícula elemental que també es comporta com una ona,

propulsada per dos camps perpendiculars,

viatjant a la velocitat màxima de l’univers.

Val, tot això està molt bé, però què hi ha de totes les bogeries

sobre viatjar a la velocitat de la llum,

i el temps, la paradoxa dels bessons, les coses quàntiques, tot això?

Ho haurem de deixar per un altre vídeo.

Per ara, celebrem que hem evolucionat ulls que responen

a ones d’informació que impregnen l’univers.

Permetent-nos veure coses i posar la nostra existència en perspectiva.