Cos'è la luce? | Kurzgesagt

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Trascrizione

La luce rappresenta la connessione tra noi e l’universo.

Tramite essa, possiamo osservare stelle distanti

a guardare indietro fino all’inizio dell’esistenza.

Ma cos’è la luce?

In poche parole, è un fotone, la minor quantità di energia che si

possa trasportare, una particella elementare priva di reale dimensione

che non può essere divisa, solo creata o distrutta.

La luce, inoltre, possiede un dualismo onda-particella,

essendo una sorta di particella e di onda contemporaneamente,

anche se questa è una bugia.

Inoltre, quando diciamo “luce”, intendiamo “luce visibile”,

che è una piccola parte dello spettro elettromagnetico,

energia sottoforma di radiazione elettromagnetica.

Una radiazione elettromagnetica è

un’enorme varietà di lunghezze d’onda e frequenze.

I raggi gamma hanno la minor lunghezza d’onda perché sono i fotoni con energia maggiore.

Ma molti raggi gamma sono solo al di sotto dei 10 picometri,

cioè ancora più piccoli di un atomo di idrogeno.

Per esempio, un atomo di idrogeno rispetto a un centesimo

è grande quanto un centesimo rispetto alla luna.

La luce visibile è la parte centrale dello spettro,

in un intervallo compreso tra 400 e 700 nanometri:

la dimensione di un batterio.

All’altro estremo dello spettro, le onde radio possono avere un diametro di più di

100 km, e la più grande lunghezza d’onda nota

può estendersi da 10.000 km all’incredibile misura di 100.000 km,

ben più grande della Terra!

Da un punto di vista fisico, tutte queste onde diverse sono uguali:

tutte hanno il dualismo onda-particella e viaggiano a c, la velocità della luce,

solo a differenti frequenze.

Quindi cosa rende la luce visibile così speciale?

Beh… assolutamente niente.

È solo capitato che evolvessimo occhi adatti a

registrare esattamente questa parte dello spettro elettromagnetico.

Ciò non è totalmente una coincidenza, però;

la luce visibile è l’unica sequenza di radiazione elettromagnetica

che si propaga bene in acqua,

la sostanza in cui gli occhi si evolsero per la prima volta milioni di anni fa.

Fu una mossa intelligente, perché la luce non solo interagisce con la materia,

ma è anche alterata da essa, e può essere usata

per carpire informazioni sul mondo attorno a noi

senza quasi alcun ritardo,

il che è probabilmente molto utile alla sopravvivenza.

Ok, da dove viene la luce?

Un’ampia gamma di onde elettromagnetiche è creata quando atomi o molecole

passano da un alto stato di energia a uno inferiore.

Perdono energia e la emettono sotto forma di radiazioni.

A livello microscopico, la luce visibile è creata quando in un atomo, un elettrone

che è in uno stato eccitato, decade a uno stato energetico più basso

e perde questa energia in eccesso.

Ugualmente, la luce entrante può elevare l’elettrone a uno stato di maggior energia

venendo assorbita da esso.

Macroscopicamente, la carica in moto dell’elettrone

crea un campo magnetico oscillatorio,

il quale crea un campo elettrico, sempre oscillatorio, perpendicolare ad esso.

Questi due campi oscillatori si muovono attraverso lo spazio,

trasferendo energia da un posto all’altro,

trasportando con essa informazioni sul loro luogo di creazione.

Perché, di tutte le cose nell’Universo, la luce è la più veloce?

Cambiamo domanda:

qual è il modo più rapido nell’Universo per viaggiare nello spazio?

È “c”: esattamente 299.792.458 m/s nel vuoto,

un miliardo di chilometri all’ora.

La radiazione elettromagnetica è così veloce e basta.

Ogni particella priva di massa viaggia a c, senza accelerazione o nessun intermezzo.

La luce rilasciata da una candela

non accelera fino alla velocità della luce;

nell’istante della sua creazione, la sua velocità è c.

Dunque perché c, o velocità della luce, non è infinita?

Beh… non si sa.

Il nostro universo è fatto così.

Non abbiamo risposte intelligenti a questa domanda.

Quindi la luce è parte di uno spettro,

una particella elementare che si comporta anche da onda,

mossa da due campi perpendicolari

che viaggia al limite di velocità dell’Universo.

Ok, ciò è bello e tutto il resto, ma allora tutta quella roba assurda

sul viaggiare alla velocità di luce e tempo,

il paradosso dei gemelli, roba quantistica eccetera?

Dovremo riservarla per un altro video.

Per ora, gioiamo di aver sviluppato occhi che catturino

onde di informazioni che permeano l’universo,

mostrandoci cose che ci aiutano a mettere la nostra esistenza in prospettiva.

Sottotitoli fatti dalla comunità Amara.org