Oamenilor de știință le place să spună că orice teorie merită ceva dacă poate fi prezentată într-un limbaj simplu care este accesibil unui laic mai mult sau mai puțin pregătit. Piatra cade la pământ într-un astfel de arc cu o astfel de viteză, spun ei, iar cuvintele lor sunt confirmate de practică. Substanța X adăugată la soluția Y o va colora în albastru, iar substanța Z adăugată la aceeași soluție îi va da o culoare verde. În cele din urmă, aproape tot ceea ce ne înconjoară în viața de zi cu zi (cu excepția unui număr de fenomene complet inexplicabile) este fie explicat din punct de vedere al științei, fie chiar, ca, de exemplu, orice sintetic, este produsul său.
Dar, cu un fenomen atât de fundamental ca lumina, totul nu este atât de simplu. La nivel primar, de zi cu zi, totul pare a fi simplu și clar: există lumină, iar absența ei este întuneric. Refractată și reflectată, lumina vine în diferite culori. La lumină puternică și slabă, obiectele sunt văzute diferit.
Dar dacă săpați puțin mai adânc, se dovedește că natura luminii este încă neclară. Fizicienii s-au certat mult timp și apoi au ajuns la un compromis. Se numește „dualism val-corpuscul”. Oamenii spun despre astfel de lucruri „nici pentru mine, nici pentru tine”: unii considerau că lumina este un flux de particule-corpusculi, alții credeau că lumina sunt valuri. Într-o oarecare măsură, ambele părți au avut dreptate și greșeli. Rezultatul este un pull-push clasic - uneori lumina este o undă, alteori - un flux de particule, sortează-le singur. Când Albert Einstein l-a întrebat pe Niels Bohr ce lumină este, a sugerat să ridice această problemă cu guvernul. Se va decide că lumina este o undă, iar fotocelulele vor trebui interzise. Ei decid că lumina este un flux de particule, ceea ce înseamnă că grătarea prin difracție va fi interzisă.
Selectarea faptelor date mai jos nu va ajuta la clarificarea naturii luminii, desigur, dar aceasta nu este doar o teorie explicativă, ci doar o anumită sistematizare simplă a cunoștințelor despre lumină.
1. De la cursul de fizică școlară, mulți își amintesc că viteza de propagare a luminii sau, mai precis, a undelor electromagnetice în vid este de 300.000 km / s (de fapt, 299.793 km / s, dar o astfel de precizie nu este necesară nici măcar în calculele științifice). Această viteză pentru fizică, la fel ca Pușkin pentru literatură, este totul nostru. Corpurile nu se pot mișca mai repede decât viteza luminii, ne-a lăsat moștenire marele Einstein. Dacă dintr-o dată un corp își permite să depășească viteza luminii chiar și cu un metru pe oră, acesta va încălca prin urmare principiul cauzalității - postulatul că un eveniment viitor nu îl poate afecta pe cel anterior. Experții recunosc că acest principiu nu a fost încă dovedit, în timp ce observă că astăzi este irefutabil. Și alți specialiști stau ani de zile în laboratoare și primesc rezultate care resping fundamental figura fundamentală.
2. În 1935, postulatul imposibilității de a depăși viteza luminii a fost criticat de omul de știință sovietic remarcabil Konstantin Ciolkovski. Teoreticianul cosmonauticii și-a fundamentat elegant concluzia din punctul de vedere al filozofiei. El a scris că cifra dedusă de Einstein este similară celor șase zile biblice necesare pentru a crea lumea. Confirmă doar o teorie separată, dar în niciun caz nu poate fi baza universului.
3. În 1934, omul de știință sovietic Pavel Cherenkov, emițând strălucirea lichidelor sub influența radiației gamma, a descoperit electroni, a căror viteză depășea viteza de fază a luminii într-un mediu dat. În 1958, Cherenkov, împreună cu Igor Tamm și Ilya Frank (se crede că ultimii doi l-au ajutat pe Cherenkov să fundamenteze teoretic fenomenul descoperit) au primit Premiul Nobel. Nici postulatele teoretice, nici descoperirea, nici premiul nu au avut vreun efect.
4. Conceptul că lumina are componente vizibile și invizibile s-a format în sfârșit abia în secolul al XIX-lea. În acel moment, teoria undelor luminii a dominat și fizicienii, după ce au descompus partea spectrului vizibilă de ochi, au mers mai departe. În primul rând, au fost descoperite razele infraroșii și apoi razele ultraviolete.
5. Oricât de sceptici am fi cu privire la cuvintele psihicilor, corpul uman emite cu adevărat lumină. Este adevărat, este atât de slab încât este imposibil să-l vezi cu ochiul liber. O astfel de strălucire se numește strălucire ultra-scăzută, are o natură termică. Cu toate acestea, s-au înregistrat cazuri când întregul corp sau părțile sale individuale străluceau în așa fel încât să fie vizibile pentru oamenii din jur. În special, în 1934, medicii au observat în englezoaica Anna Monaro, care suferea de astm, o strălucire în zona pieptului. Strălucirea a început de obicei în timpul unei crize. După finalizarea ei, strălucirea a dispărut, pulsul pacientului s-a accelerat pentru scurt timp și temperatura a crescut. O astfel de strălucire se datorează reacțiilor biochimice - strălucirea gândacilor zburători are aceeași natură - și până în prezent nu are nicio explicație științifică. Și pentru a vedea strălucirea ultra-mică a unei persoane obișnuite, trebuie să vedem de 1.000 de ori mai bine.
6. Ideea că lumina soarelui are un impuls, adică este capabilă să influențeze fizic corpurile, va avea în curând 150 de ani. În 1619, Johannes Kepler, observând cometele, a observat că coada oricărei comete este întotdeauna direcționată strict în direcția opusă Soarelui. Kepler a sugerat că coada cometei este deviată înapoi de unele particule materiale. Abia în 1873 unul dintre principalii cercetători în domeniul luminii din istoria științei mondiale, James Maxwell, a sugerat că cozile cometelor au fost afectate de lumina soarelui. Multă vreme, această ipoteză a rămas o ipoteză astrofizică - oamenii de știință au afirmat faptul că lumina soarelui avea un puls, dar nu au putut să o confirme. Abia în 2018, oamenii de știință de la Universitatea British Columbia (Canada) au reușit să demonstreze prezența unui puls în lumină. Pentru a face acest lucru, au trebuit să creeze o oglindă mare și să o așeze într-o cameră izolată de toate influențele externe. După ce oglinda a fost iluminată cu un fascicul laser, senzorii au arătat că oglinda vibrează. Vibrația a fost mică, nici măcar nu a fost posibil să o măsurăm. Cu toate acestea, prezența presiunii ușoare a fost dovedită. Ideea de a efectua zboruri spațiale cu ajutorul celor mai subțiri vele solare gigantice, exprimată de scriitori de science fiction de la mijlocul secolului al XX-lea, poate fi realizată în principiu.
7. Lumina, sau mai bine zis, culoarea sa, afectează chiar și persoanele absolut nevăzătoare. Medicul american Charles Zeisler, după câțiva ani de cercetări, a mai durat cinci ani pentru a face o gaură în peretele editorilor științifici și a publicat o lucrare despre acest fapt. Zeisler a reușit să afle că în retina ochiului uman, pe lângă celulele obișnuite responsabile de vedere, există celule conectate direct la regiunea creierului care controlează ritmul circadian. Pigmentul din aceste celule este sensibil la culoarea albastră. Prin urmare, iluminarea cu ton albastru - conform clasificării temperaturii luminii, aceasta este lumină cu o intensitate mai mare de 6.500 K - afectează persoanele nevăzătoare la fel de soforice ca și persoanele cu vedere normală.
8. Ochiul uman este absolut sensibil la lumină. Această expresie puternică înseamnă că ochiul răspunde la cea mai mică porțiune posibilă de lumină - un foton. Experimentele efectuate în 1941 la Universitatea din Cambridge au arătat că oamenii, chiar și cu o vedere medie, au reacționat la 5 din 5 fotoni trimiși în direcția lor. Adevărat, pentru aceasta ochii au trebuit să se „obișnuiască” cu întunericul în câteva minute. Deși, în loc să se „obișnuiască” în acest caz, este mai corect să folosiți cuvântul „adaptați” - în întuneric, conurile de ochi, care sunt responsabile de percepția culorilor, se opresc treptat, iar tijele intră în joc. Oferă o imagine monocromă, dar sunt mult mai sensibile.
9. Lumina este un concept deosebit de important în pictură. Mai simplu spus, acestea sunt nuanțele din iluminarea și umbrirea fragmentelor de pânză. Cel mai strălucitor fragment al imaginii este strălucirea - locul din care se reflectă lumina în ochii privitorului. Cel mai întunecat loc este umbra proprie a obiectului sau a persoanei descrise. Între aceste extreme există mai multe - există 5 - 7 - gradații. Desigur, vorbim despre pictura obiectelor și nu despre genurile în care artistul caută să-și exprime propria lume etc. Deși de la aceiași impresioniști de la începutul secolului al XX-lea, umbrele albastre au căzut în pictura tradițională - înaintea lor, umbrele erau pictate în negru sau gri. Și totuși - în pictură se consideră o formă proastă să faci ceva ușor cu alb.
10. Există un fenomen foarte curios numit sonoluminescență. Aceasta este apariția unui fulger puternic de lumină într-un lichid în care se creează o undă ultrasonică puternică. Acest fenomen a fost descris în anii 1930, dar esența sa a fost înțeleasă 60 de ani mai târziu. S-a dovedit că sub influența ultrasunetelor, se creează o bulă de cavitație în lichid. Crește în dimensiune pentru o perioadă de timp, apoi se prăbușește brusc. În timpul acestui colaps, energia este eliberată, dând lumină. Dimensiunea unei singure bule de cavitație este foarte mică, dar ele apar în milioane, oferind o strălucire stabilă. Pentru o lungă perioadă de timp, studiile sonoluminescenței arătau ca știință de dragul științei - cine este interesat de surse de lumină de 1 kW (și aceasta a fost o mare realizare la începutul secolului 21) cu un cost copleșitor? La urma urmei, generatorul de ultrasunete în sine a consumat energie electrică de sute de ori mai mult. Experimentele continue cu medii lichide și lungimi de undă ultrasonice au adus treptat puterea sursei de lumină la 100 W. Până în prezent, o astfel de strălucire durează foarte puțin, dar optimistii cred că sonoluminiscența va permite nu numai obținerea de surse de lumină, ci și declanșarea unei reacții de fuziune termonucleară.
11. S-ar părea, ce ar putea fi în comun între astfel de personaje literare precum inginerul pe jumătate nebun Garin din „Hiperboloidul inginerului Garin” de Alexei Tolstoi și medicul practic Clobonny din cartea „Călătoriile și aventurile căpitanului Hatteras” de Jules Verne? Atât Garin, cât și Clawbonny au folosit cu pricepere focalizarea fasciculelor de lumină pentru a produce căldură. Doar doctorul Clawbonny, după ce a scos o lentilă dintr-un bloc de gheață, a reușit să ia foc și să pășească pe el și pe tovarășii săi de foame și moarte rece, iar inginerul Garin, după ce a creat un aparat complex asemănător cu un laser, a distrus mii de oameni. Apropo, a lua foc cu lentile de gheață este destul de posibil. Oricine poate replica experiența doctorului Clawbonny prin înghețarea gheții într-o placă concavă.
12. După cum știți, marele om de știință englez Isaac Newton a fost primul care a împărțit lumina albă în culorile spectrului curcubeu cu care suntem obișnuiți astăzi. Cu toate acestea, Newton a numărat inițial 6 culori în spectrul său. Omul de știință era expert în multe ramuri ale științei și tehnologiei de atunci și, în același timp, era pasionat de numerologie. Și în el, numărul 6 este considerat diabolic. Prin urmare, Newton, după multe deliberări, Newton a adăugat spectrului o culoare pe care a numit-o „indigo” - noi o numim „violetă” și au existat 7 culori primare în spectru. Șapte este un număr norocos.
13. Muzeul de Istorie al Academiei Forțelor Strategice de Rachete afișează un pistol laser funcțional și un revolver laser. „Arma viitorului” a fost fabricată la academie în 1984. Un grup de oameni de știință condus de profesorul Viktor Sulakvelidze s-a descurcat complet cu creația setului: să facă arme ușoare non-letale cu laser, care sunt, de asemenea, incapabile să pătrundă în pielea navei spațiale. Faptul este că pistoalele laser erau destinate apărării cosmonauților sovietici pe orbită. Ar fi trebuit să uimească adversarii și să lovească echipamentele optice. Elementul izbitor a fost un laser de pompare optică. Cartușul era similar cu o lampă flash. Lumina din ea a fost absorbită de un element din fibră optică care a generat un fascicul laser. Raza de distrugere a fost de 20 de metri. Așadar, contrar spuselor, generalii nu se pregătesc întotdeauna numai pentru războaiele din trecut.
14. Monitoarele monocrome antice și ochelarii tradiționali de vedere nocturnă ofereau imagini verzi, nu din capriciul inventatorilor. Totul a fost făcut conform științei - culoarea a fost aleasă astfel încât să obosească cât mai puțin ochii, să permită unei persoane să mențină concentrarea și, în același timp, să ofere cea mai clară imagine. În funcție de raportul acestor parametri, s-a ales culoarea verde. În același timp, culoarea extratereștrilor a fost predeterminată - în timpul implementării căutării informațiilor extraterestre în anii 1960, afișarea sonoră a semnalelor radio primite din spațiu a fost afișată pe monitoare sub formă de icoane verzi. Reporterii vicleni au venit imediat cu „oamenii verzi”.
15. Oamenii au încercat întotdeauna să-și lumineze casele. Chiar și pentru oamenii antici, care au ținut focul într-un singur loc de zeci de ani, focul a servit nu numai pentru gătit și încălzire, ci și pentru aprindere. Dar, pentru a ilumina în mod sistematic străzile, a fost nevoie de milenii de dezvoltare a civilizației. În secolele XIV-XV, autoritățile unor mari orașe europene au început să oblige cetățenii să lumineze strada din fața caselor lor. Dar primul sistem de iluminat stradal cu adevărat centralizat dintr-un oraș mare nu a apărut decât în 1669 la Amsterdam. Un rezident local Jan van der Heyden a propus să pună felinare la marginile tuturor străzilor, astfel încât oamenii să cadă mai puțin în numeroase canale și să fie expuși atacurilor criminale. Hayden a fost un adevărat patriot - în urmă cu câțiva ani a propus crearea unei pompieri la Amsterdam. Inițiativa se pedepsește - autoritățile i-au oferit lui Hayden să înceapă o nouă afacere supărătoare. În povestea iluminatului, totul a mers ca un plan - Hayden a devenit organizatorul serviciului de iluminat. Pentru creditul autorităților orașului, trebuie remarcat faptul că în ambele cazuri cetățeanul întreprinzător a primit fonduri bune. Hayden nu a instalat doar 2.500 de lampioane în oraș. De asemenea, a inventat o lampă specială cu un design atât de reușit încât lămpile Hayden au fost folosite în Amsterdam și în alte orașe europene până la mijlocul secolului al XIX-lea.
