प्रकाश काय आहे? | Kurzgesagt

व्हिडिओ

ट्रान्स्क्रिप्ट

प्रकाश आपल्याला विश्वाशी जोडणारा घटक आहे.

प्रकाशाच्या माध्यमातून आपण दूरवरच्या ताऱ्यांना अनुभवू शकतो आणि मागे वळून अस्तित्वाच्या आरंभाकडे पाहू शकतो.

पण प्रकाश म्हणजे काय?

थोडक्यात सांगायचं तर…

प्रकाश ही संक्रमित करता येण्याजोगी ऊर्जेची सर्वात लहान राशी आहे.

प्रत्येक फोटॉन हा वास्तव, निश्चित आकार नसलेला मूलभूत कण आहे.

या कणाचे विभाजन, निर्मिती वा नाश करता येत नाही.

प्रकाशाचे एकाच वेळी एक प्रकारचा कण तसेच तरंग असणे हे (असत्य असले तरीही)

त्याचे तरंग-कण असे दुहेरी अस्तित्व आहे.

तसंच आपण जेव्हा प्रकाश म्हणजे त्यावेळी आपल्याला दृश्य प्रकाश असे म्हणायचे असते…

जो विद्युतचुंबकीय वर्णपटाचा अतिशय छोटा भाग असतो.

विद्युतचुंबकीय प्रारणाचे ते ऊर्जा रूप असते.

विद्युतचुंबकीय प्रारण हे प्रंचड विस्ताराच्या तरंगलांबी व वारंवारितांनी युक्त असते.

गॅमा किरणांची तरंग लांबी सर्वात कमी असते…

कारण ते उच्च ऊर्जायुक्त फोटॉन्स असतात.

परंतु बहुसंख्य गॅमा किरण दहा पिकोमीटरपेक्षा थोड्या कमी तरंगलांबीचे असतात.

सांगायचं तर हाड्रोजन अणूपेक्षा ही लांबी कमी आहे.

संदर्भासाठी हायड्रोजन अणूची साधारण 22 मिली मीटर व्यास असलेल्या वर्तुळाकाराशी…

तुलना केली तर त्याच्या तुलनेत हायड्रोजनचा अणू चंद्राच्या आकाराचा असतो.

दिसू शकणारा… दृश्य प्रकाश हा वर्णपटाच्या मध्ये असतो.

तो 400 ते 700 नॅनो मीटरच्या तरंगलांबीच्या विस्तारात असतो.

हा विस्तार जवळपास बॅक्टेरियाच्या आकाराइतका असतो.

वर्णपटाच्या दुसऱ्या टोकाला…

असणाऱ्या तरंगलांबी 100 किलोमीटर व्यासाच्या परिघात आढळतात.

अस्तित्वात असलेली, आपल्याला ज्ञात… माहीत असलेली सर्वात मोठी तरंगलाबी

10,000 किला मीटर ते 100,000 किलोमीटर इतक्या, आपल्याला गोंधळवून टाकणाऱ्या विस्ताराची असू शकते.

म्हणजेच पृथ्वीपेक्षाही मोठ्या विस्ताराची असते असे म्हणायला हरकत नाही.

भौतिकीच्या मान्यतेनुसार…

हे विविध तरंग समानच आहेत.

या सर्वांना तरंग-कण असे दुहेरी अस्तित्व आहे आणि ते ‘c’ या प्रकाशाच्या गतीने प्रवास करतात.

… अर्थातच वेगवेगळ्या तरंगलांबींनिशी त्यांचा प्रवास होतो.

तर मग कशामुळे प्रकाशाचं दृश्यमान होणं विशेष बनतं?

खरं तर त्यात विशेष असं काहीही नाही.

विद्युतचुंबकीय वर्णपटाच्या नेमक्या या भागाच्या नोंदी घेण्याच्या दृष्टीने…

आपले डोळे उत्क्रांत होत गेले आहेत.

मात्र हा पूर्णपणे योगोयोग नाही हे लक्षात घ्यायला हवं.

काही दशलक्षांपूर्वी जगातील बहुसंख्य डोळे पाण्यात उत्क्रांत झाले…

दृश्यमान प्रकाश हे पाण्यातून संक्रमित होऊ शकणारे एकमेव विद्युतचुंबकीय प्रारण आहे.

प्रकाश केवळ द्रव्याबरोबर आंतर्किया करत नाही हे लक्षात घेता ही निसर्ग खेळी फार चलाखीची ठरली.

प्रकाश द्रव्याबरोबर आंतरक्रिया करतोच पण त्यात बदलही करतो आणि यामुळे आपल्या भोवतालच्या जगाची कोणत्याही विलंबाशिवाय आपल्याला माहिती मिळू शकते.

हे आपल्या अस्तित्वासाठी फार मदतीचे आहे यात वाद नाही.

हे सर्व ठीक आहे… पण हा प्रकाश येतो कोठून?

अणू किंवा रेणू उच्च ऊर्जेच्या स्थितीतून निम्न ऊर्जेच्या स्थितीत उतरतात तेव्हा व्यापक विस्तारात येणाऱ्या विद्युतचुंबकीय तरंगाची निर्मिती होते.

हे तरंग ऊर्जा मुक्त करतात आणि ती प्रारणांच्या स्वरूपात बाहेर टाकतात.

अगदी सूक्ष्म पातळीला जाऊन विचार करता, अणूतील उत्तेजित स्थितीतील इलेक्ट्रॉन…

निम्न ऊर्जा स्थितीला उतरतो तेव्हा त्याची अतिरिक्त ऊर्जा टाकून देतो.

याचप्रमाणे येणारा प्रकाश इलेक्ट्रॉनला उच्च ऊर्जास्थितीला उन्नत करतो… चढवतो.

या क्रियेत इलेक्ट्रॉन प्रकाशऊर्जा शोषून घेतो.

सूक्ष्म पातळीवरून पाहता इलेक्ट्रॉनचा प्रवाही विद्युत भार आंदोलित चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करतो.

हे क्षेत्र स्वतःला लंब असणारे आंदोलित होणारे विद्युतक्षेत्र निर्माण करतो.

ही दोन क्षेत्रे आवकाशात स्वतः हालचाल करतात आणि ऊर्जा एका ठिकाणाहून अन्य ठिकाणी नेतात…

तसे करताना ती स्वतः ज्या ठिकाणी निर्माण झाली त्या ठिकाणची माहिती स्वतःबरोबर नेतात.

जगात ज्या गोष्टी आहेत त्या सर्वात प्रकाश वेगवान का आहे?

हा प्रश्न आपण बदलूया.

विश्वातील अवकाशात प्रवास करण्याचा सर्वात वेगवान मार्ग कोणता?

पोकळीत असणारा प्रकाशाचा वेग ‘c’ हा दर सेकंदाला नेमका दोनशे नव्याण्णव दशलक्ष, सातशे ब्याण्णव हजार, चारशे अठ्ठावन मीटर इतका आहे.

तसेच दर तासाला तो एक अब्ज किलो मीटर आहे.

विद्युतचुंबकीय प्रारणही नेमके याच वेगाने संक्रमित होते.

प्रवेगाशिवाय व अन्य अडथळ्याशिवाय वस्तमानरहीत कण ‘c’ या गतीने प्रवास करतो.

मेणबत्तीच्या ज्वलनातून मुक्त होणारा प्रकाश, प्रकाशाच्या गतीला पोहोचल्याखेरीज गतिमान होत नाही.

ज्या क्षणी मेणबत्तीचा प्रकाश निर्माण होतो त्या क्षणी त्याची गती c असते.

तर c, प्रकाशाची गती, सान्त का?

हे मात्र कोणालाच माहीत नाही.

आपल्या विश्वाची बांधणी अशीच आहे.

यासाठी आपल्याकडे चलाख असे त्रोटक उत्तर नाही.

थोडक्यात प्रकाश हा वर्णपटाचा भाग आहे.

अगदी मूलभूत कण देखील तरंगाप्रमाणेच वर्तन करतो.

दोन परस्पर लंब क्षेत्रांच्या गतीमुळे… पंख्यांमुळे…

विश्वाच्या प्रवासाच्या गती-मर्यादेनुसार…

हे सगळं छान आहे हे खरं पण प्रकाशाच्या वेगाने…

प्रवास वगैरे करण्याच्या वेडाचं काय…

वेळ, त्याच्या दुहेरी अस्तित्वाच्या विरोधाभास, पुंज, या गोष्टींचं काय?

आपण हे सर्व दुसऱ्या दृक्श्राव्यफितीसाठी राखून ठेवूया.

तोपर्यंत या प्रकाशाची जाणीव करून घ्यायला उत्क्रांत झालेल्या डोळ्यांमुळे आपण खूश राहूया.

माहितीचे तरंग विश्वात पाझरत असतात.

यामुळे आपल्याला पाहता येतं आणि स्वतःच्या अस्तित्वाला परिप्रेक्ष्यात घेता येतं.