Video
Transkripce
Světlo je spojení mezi námi a vesmírem
Pomocí světla můžeme zaznamenat vzdálenost hvězd
a nahlédnout zpět na počátek jejich existence
ALE co je světlo?
Světlo je malé množství energie
které může být přeneseno. Foton - základní částice bez reálné velikosti
která nemůže být rozdělena, jen vytvořena nebo zničena.
Světlo má také vlnovou dualitu,
což je druh částice a vlny ve stejném čase
i když je to lež.
Také, když říkáme “světlo”, tak tím vlastně myslíme viditelné světlo,
což je malá část elektromagnetického spektra,
energie v podobě elektromagnetického záření.
Elektromagnetické záření se skládá z
obrovského rozsahu vlnových délek a frekvencí.
Gama paprsky mají nejmenší vlnové délky, protože to jsou vysoko-energetické fotony.
Ale většina gama paprsků jsou těsně pod 10 picometery.
které jsou pořád menší než atom vodíku.
Pro srovnání, atom vodíku ve srovnání s centem
je asi tak velký jako cent ve srovnání s Měsícem.
Viditelné světlo je ve středu spektra,
v rozmezí asi od 400 nanometrů do 700 nanometrů,
o velikosti bakterií.
Na druhém konci spektra - radio vlny - mohou mít až 100 km v průměru,
zatím největší vlnová délka, kterou známe
sahají od 10,000 km do 100.000 km -
- to je větší než Země!
Z fyzikálního hlediska, všechny tyto různé vlny jsou stejné
Všechny mají vlnovou dualitu a cestují rychlostí C, což je rychlost světla
jen na různých frekvencích.
Takže, co dělá viditelné světlo zvláštní ?
No … vůbec nic.
Náhodou se nám vyvinuli oči, které jsou dobré na
vnímáni právě tohoto elektromagnetického spektra.
To není kompletní náhoda, ačkoli;
viditelné světlo je pouze sada elektromagnetické záření,
které se šíří dobře ve vodě,
kde se většina očí poprvé vyvinula před miliony let.
To byl chytrý tah, protože světlo nejen interaguje s hmotou,
jsou to také změny, které můžou být použity
ke shromažďování informací o světě kolem nás
téměř bez zpoždění,
což je pravděpodobně opravdu užitečné pro přežití.
Dobře, odkud světlo pochází?
Široká škála elektromagnetických vln jsou vytvořeny, když atomy nebo molekuly
spadnou z vyššího stavu energie na nižší.
Ztrácejí energii a vydávají ji ve formě záření.
Na mikroskopické úrovni je viditelné světlo vytvořeno, když elektron v atomu
padá z vyššího energetického stavu na nižší
a ztrácí tento přebytek energie.
Stejným způsobem může přicházející světlo zvýšit energetický stav elektronu
tím, že je absorbováno.
Makroskopicky, pohybující se náboj elektronu
vytváří oscilující magnetické pole,
které vytváří oscilující elektrické pole kolmo k němu.
Tyto dvě pole se pohybují sami v prostoru.
a přenášejí energii z jednoho místa na druhé,
nesoucí s sebou informaci o jeho místu stvoření.
Proč ze všech věcí ve vesmíru, je světlo ta nejrychlejší věc?
Změňme otázku:
Jaký je nejrychlejší způsob, jak cestovat přes prostor ve vesmíru?
Je to c, přesně 299,792,458 m / s ve vakuu,
jedna miliarda kilometrů za hodinu.
Elektromagnetické záření tento přesun jen zrychluje.
Jakékoliv částice, které nemají žádnou hmotnost se pohybují rychlostí c, bez zrychlení.
Světlo vypuštěné ze svíčky
nezrychluje dokud nedosáhne rychlosti světla;
v samém okamžiku svého vzniku je jeho rychlost C.
Tak proč je C, nebo-li rychlost světla, konečná?
No … to nikdo neví.
Náš vesmír je takto postavený.
Nemáme inteligentní odpověď.
Světlo je součástí spektra,
- elementární částice, která se chová jako vlna,
poháněna dvěma kolmými poli
cestující rychlostí omezenou vesmírem.
Dobře, to je sice hezké, ale co všechny ty bláznivé věci, o
cestování rychlostí světla a časem
twin paradox, kvantová mechanika a podobně?
To si necháme pro další video.
Pro tuto chvíli buďme rádi, že se nám vyvinuly oči, které vnímají
vlny informací prostupující vesmír,
díky čemuž vidíme věci, které nám pomohou dát naši existenci do perspektivy.
Subtitles by LuCom