Video

Transkripsjon

Lys er forbindelsen mellom oss og universet.

Med lys har vi kunnet oppleve fjerne stjerner, og se tilbake på begynnelsen av selve eksistensen.

Men hva er lys?

I et nøtteskall så er lys

den minste mengden av energi som kan bli transportert

et foton - en elementær partikkel uten ekte størrelse -

Som ikke kan bli delt opp, kun bli skapt eller ødelagt.

Lys har også bølge-partikkel dualitet

det er en partikkel og en bølge på samme tid (men dette er en løgn)

Også, med lys, mener vi egentlig synlig lys

som er en liten del av det elektromagnetiske spektrumet:

energi i form av elektromagnetisk stråling.

Elektromagnetisk stråling består av en stor rekkevidde av bølgelengder og frekvenser.

Gammastråler har den minste bølgelengden

fordi de har de høyeste fotonenergiene.

Men de fleste gammastråler er under ti picometer,

som er mye mindre enn et hydrogenatom.

Til sammenligning, et hydrogenatom sammenliknet med en cent

er omtrent like stor som en cent er sammenliknet med månen.

Synlig lys er i midten av spektrumet

i rekkevidden av omtrent 400 nanometer til 700 nanometer:

omtrent på størrelse med en bakterie.

På den andre enden av spektrumet,

så kan radiobølger være opptil 100 kilometer i diameter.

Den største bølgelengden vi kjenner til

kan strekke seg fra 10,000 kilometer til hele 100,000 kilometer,

mye større en jordkloden.

Fra et fysikk-perspektiv,

så er alle disse forskjellige bølgene de samme.

Alle har bølge-partikkel dualiteten, og reiser i “C”, lysets hastighet,

bare i forskjellige frekvenser.

Så hva gjør synlig lys så spesielt da?

Vel… absolutt ingenting.

Vi utviklet tilfeldigvis øyne som er gode på å registrere

eksakt denne delen av det elektromagnetiske spektrumet.

Dette er ikke en ren tilfeldighet.

Synlig lys er det eneste settet av elektromagnetisk stråling som forplanter seg i vann,

som viste seg å være der de fleste øyne først utviklet seg, for millioner av år siden.

Det var et lurt trekk, siden lys ikke kun samhandler med materie,

det kan også bli forandret av det, og bli brukt til å samle informasjon om verdenen rundt oss, nesten uten forsinkelser.

Som er veldig hjelpsomt for å kunne overleve.

Ok, hvor kommer lys fra?

En stor rekkevidde av elektromagnetiske bølger oppstår når atomer og molekyler går fra en høy energitilstand til en mindre en.

De mister energi, og utstråler det i form av stråling.

På det mikroskopiske nivået oppstår synlig lys når et elektron er inne i et atom, altså i en spent tilstand,

går til en lavere energitilstand og mister denne overflødige energien.

På samme måte kan innkommende lys heve et elektron til et høyere nivå av energi

ved å bli absorbert av det.

Makroskopisk, så lager den bevegende ladingen av elektronet et svingende magnetisk felt,

Som skaper et svingende elektrisk felt vinkelrett til det.

Disse to feltene beveger seg i gjennom rommet mens de overfører energi fra et sted til et annet,

og frakter informasjonen om hvor de oppsto med seg.

Hvorfor av alle ting i universet er lyset det raskeste som finnes?

La oss omformulere spørsmålet:

Hva er den raskeste måten å reise gjennom universet på?

Det er C, eksakt 299,792,458 meter per sekund i vakuum,

Én milliard kilometer i timen.

Elektromagnetisk stråling beveger seg tilfeldigvis så fort.

Alle partikler uten masse reiser i C, uten noen form for akselerasjon i det hele tatt.

Lyset fra et stearinlys akselerer ikke opp til det når lysets hastighet,

På det tidspunktet lyset skapes, er farten C.

Så hvorfor er C - lysets hastighet - begrenset til akkurat denne hastigheten?

Vel, ingen vet.

Universet vårt er bare bygd slik.

Vi har ikke et godt svar her.

Så lys er en del av et spektrum,

en elementær partikkel som også oppfører seg som en bølge,

Drevet av to vinkelrette felt,

som reiser ved universets fartsgrense.

Ok, det høres bra ut, men hva med alle de sprø tingene om

å reise i lysets hastighet,

og tid, tvillingparadokset, kvante-greier, og liknende?

Vi må spare disse til en annen video.

For nå, la oss være glade for at vi har utviklet øyne som plukker opp

masse av informasjon som gjennomsyrer universet.

som lar oss se ting, og putte vår eksistens i perspektiv.