Agli scienziati piace dire che qualsiasi teoria vale qualcosa se può essere presentata in un linguaggio semplice accessibile a un profano più o meno preparato. La pietra cade a terra in questo o quell'arco con tale e tale velocità, dicono, e le loro parole sono confermate dalla pratica. La sostanza X aggiunta alla soluzione Y diventerà blu e la sostanza Z aggiunta alla stessa soluzione diventerà verde. Alla fine, quasi tutto ciò che ci circonda nella vita di tutti i giorni (ad eccezione di una serie di fenomeni completamente inspiegabili) viene spiegato dal punto di vista della scienza o affatto, come, ad esempio, qualsiasi sintetico, è il suo prodotto.
Ma con un fenomeno così fondamentale come la luce, tutto non è così semplice. Al livello primario, quotidiano, tutto sembra essere semplice e chiaro: c'è la luce e la sua assenza è l'oscurità. Rifratta e riflessa, la luce è disponibile in diversi colori. In condizioni di luce intensa e scarsa, gli oggetti vengono visti in modo diverso.
Ma se scavi un po 'più a fondo, si scopre che la natura della luce non è ancora chiara. I fisici hanno discusso a lungo e poi sono giunti a un compromesso. Si chiama "dualismo onda-corpuscolo". La gente dice di queste cose "né a me, né a te": alcuni consideravano la luce un flusso di particelle-corpuscoli, altri pensavano che la luce fosse onde. In una certa misura, entrambe le parti avevano ragione e torto. Il risultato è un classico pull-push - a volte la luce è un'onda, a volte - un flusso di particelle, risolvilo da solo. Quando Albert Einstein chiese a Niels Bohr cosa fosse la luce, suggerì di sollevare la questione con il governo. Si deciderà che la luce è un'onda e le fotocellule dovranno essere vietate. Decidono che la luce è un flusso di particelle, il che significa che i reticoli di diffrazione saranno messi fuori legge.
La selezione dei fatti fornita di seguito non aiuterà a chiarire la natura della luce, ovviamente, ma questa non è tutta una teoria esplicativa, ma solo una certa semplice sistematizzazione della conoscenza sulla luce.
1. Dal corso di fisica della scuola, molti ricordano che la velocità di propagazione della luce o, più precisamente, delle onde elettromagnetiche nel vuoto è di 300.000 km / s (infatti, 299.793 km / s, ma tale precisione non è necessaria nemmeno nei calcoli scientifici). Questa velocità per la fisica, come Pushkin per la letteratura, è il nostro tutto. I corpi non possono muoversi più velocemente della velocità della luce, ci ha lasciato in eredità il grande Einstein. Se all'improvviso un corpo permette a se stesso di superare la velocità della luce anche di un metro l'ora, violerà così il principio di causalità - il postulato che un evento futuro non può influenzare quello precedente. Gli esperti ammettono che questo principio non è stato ancora dimostrato, pur notando che oggi è inconfutabile. E altri specialisti siedono nei laboratori per anni e ricevono risultati che smentiscono fondamentalmente la figura fondamentale.
2. Nel 1935, il postulato dell'impossibilità di superare la velocità della luce fu criticato dall'eccezionale scienziato sovietico Konstantin Tsiolkovsky. Il teorico della cosmonautica sosteneva elegantemente la sua conclusione dal punto di vista della filosofia. Ha scritto che la cifra dedotta da Einstein è simile ai sei giorni biblici necessari per creare il mondo. Conferma solo una teoria separata, ma in nessun modo può essere la base dell'universo.
3. Già nel 1934, lo scienziato sovietico Pavel Cherenkov, emettendo il bagliore di liquidi sotto l'influenza della radiazione gamma, scoprì gli elettroni, la cui velocità superava la velocità di fase della luce in un dato mezzo. Nel 1958, Cherenkov, insieme a Igor Tamm e Ilya Frank (si ritiene che questi ultimi due abbiano aiutato Cherenkov a convalidare teoricamente il fenomeno scoperto) ricevette il premio Nobel. Né i postulati teorici né la scoperta, né il premio hanno avuto alcun effetto.
4. Il concetto che la luce abbia componenti visibili e invisibili si è finalmente formato solo nel XIX secolo. A quel punto, la teoria ondulatoria della luce dominava ei fisici, dopo aver scomposto la parte dello spettro visibile dall'occhio, andarono oltre. Per prima cosa sono stati scoperti i raggi infrarossi e poi i raggi ultravioletti.
5. Non importa quanto siamo scettici riguardo alle parole dei sensitivi, il corpo umano emette davvero luce. È vero, è così debole che è impossibile vederlo ad occhio nudo. Un tale bagliore è chiamato bagliore ultra-basso, ha una natura termica. Tuttavia, sono stati registrati casi in cui l'intero corpo o le sue singole parti brillavano in modo tale da essere visibili alle persone intorno. In particolare, nel 1934, i medici osservarono nell'inglese Anna Monaro, che soffriva di asma, un bagliore nella zona del torace. Il bagliore di solito iniziava durante una crisi. Dopo il suo completamento, il bagliore è scomparso, il polso del paziente è accelerato per un breve periodo e la temperatura è aumentata. Un tale bagliore è dovuto a reazioni biochimiche - il bagliore dei coleotteri volanti ha la stessa natura - e finora non ha una spiegazione scientifica. E per vedere il bagliore ultra-piccolo di una persona comune, dobbiamo vedere 1.000 volte meglio.
6. L'idea che la luce solare abbia un impulso, cioè sia in grado di influenzare fisicamente i corpi, avrà presto 150 anni. Nel 1619, Johannes Kepler, osservando le comete, notò che la coda di qualsiasi cometa è sempre diretta rigorosamente nella direzione opposta al Sole. Keplero ha suggerito che la coda della cometa è deviata indietro da alcune particelle materiali. Fu solo nel 1873 che uno dei principali ricercatori della luce nella storia della scienza mondiale, James Maxwell, suggerì che le code delle comete fossero influenzate dalla luce solare. Per molto tempo, questa ipotesi è rimasta un'ipotesi astrofisica: gli scienziati hanno affermato il fatto che la luce solare avesse un impulso, ma non sono stati in grado di confermarlo. Solo nel 2018, gli scienziati dell'Università della British Columbia (Canada) sono riusciti a dimostrare la presenza di un impulso nella luce. Per fare questo, dovevano creare un grande specchio e collocarlo in una stanza isolata da tutte le influenze esterne. Dopo che lo specchio è stato illuminato con un raggio laser, i sensori hanno mostrato che lo specchio vibrava. La vibrazione era minuscola, non era nemmeno possibile misurarla. Tuttavia, è stata dimostrata la presenza di una leggera pressione. L'idea di fare voli spaziali con l'aiuto di gigantesche vele solari più sottili, espressa dagli scrittori di fantascienza dalla metà del XX secolo, in linea di principio, può essere realizzata.
7. La luce, o meglio, il suo colore, colpisce anche le persone assolutamente cieche. Il medico americano Charles Zeisler, dopo diversi anni di ricerca, impiegò altri cinque anni per fare un buco nel muro degli editori di pubblicazioni scientifiche e pubblicare un lavoro su questo fatto. Zeisler è riuscito a scoprire che nella retina dell'occhio umano, oltre alle normali cellule responsabili della vista, ci sono cellule direttamente collegate alla regione del cervello che controlla il ritmo circadiano. Il pigmento in queste cellule è sensibile al colore blu. Pertanto, l'illuminazione nei toni del blu - secondo la classificazione della temperatura della luce, questa è luce con un'intensità superiore a 6.500 K - colpisce le persone non vedenti come soporifere come sulle persone con una vista normale.
8. L'occhio umano è assolutamente sensibile alla luce. Questa forte espressione significa che l'occhio risponde alla più piccola porzione di luce possibile: un fotone. Esperimenti condotti nel 1941 presso l'Università di Cambridge hanno dimostrato che le persone, anche con una visione media, reagivano a 5 fotoni su 5 inviati nella loro direzione. È vero, per questo gli occhi dovevano "abituarsi" all'oscurità in pochi minuti. Anche se invece di "abituarsi" in questo caso è più corretto usare la parola "adattare" - al buio, i coni oculari, responsabili della percezione dei colori, vengono gradualmente spenti e le aste entrano in gioco. Danno un'immagine monocromatica, ma sono molto più sensibili.
9. La luce è un concetto particolarmente importante nella pittura. Per dirla semplicemente, queste sono ombre nell'illuminazione e nell'ombreggiatura dei frammenti della tela. Il frammento più luminoso dell'immagine è il bagliore, il luogo da cui la luce si riflette negli occhi dello spettatore. Il luogo più oscuro è l'ombra dell'oggetto o della persona raffigurata. Tra questi estremi ci sono diverse - ci sono 5-7 - gradazioni. Naturalmente, stiamo parlando di pittura di oggetti, e non di generi in cui l'artista cerca di esprimere il proprio mondo, ecc. Sebbene dagli stessi impressionisti dell'inizio del XX secolo, le ombre blu cadessero nella pittura tradizionale - prima di loro, le ombre erano dipinte in nero o grigio. Eppure, nella pittura è considerato una cattiva forma creare qualcosa di leggero con il bianco.
10. Esiste un fenomeno molto curioso chiamato sonoluminescenza. Questa è l'aspetto di un lampo luminoso in un liquido in cui viene creata una potente onda ultrasonica. Questo fenomeno è stato descritto negli anni '30, ma la sua essenza è stata compresa 60 anni dopo. Si è scoperto che sotto l'influenza degli ultrasuoni, nel liquido viene creata una bolla di cavitazione. Aumenta di dimensioni per un po 'di tempo e poi collassa bruscamente. Durante questo collasso, l'energia viene rilasciata, dando luce. La dimensione di una singola bolla di cavitazione è molto piccola, ma compaiono a milioni, dando un bagliore stabile. Per molto tempo, gli studi sulla sonoluminescenza sono sembrati scienza per il bene della scienza: chi è interessato a sorgenti luminose da 1 kW (e questo è stato un grande risultato all'inizio del 21 ° secolo) con un costo schiacciante? Dopotutto, il generatore di ultrasuoni stesso consumava elettricità centinaia di volte di più. Esperimenti continui con mezzi liquidi e lunghezze d'onda ultrasoniche hanno portato gradualmente la potenza della sorgente luminosa a 100 W. Finora, un tale bagliore dura pochissimo tempo, ma gli ottimisti ritengono che la sonoluminescenza consentirà non solo di ottenere sorgenti luminose, ma anche di innescare una reazione di fusione termonucleare.
11. Sembrerebbe, cosa potrebbe esserci in comune tra personaggi letterari come l'ingegnere mezzo matto Garin de "L'iperboloide dell'ingegnere Garin" di Alexei Tolstoy e il dottore pratico Clobonny del libro "I viaggi e le avventure del capitano Hatteras" di Jules Verne? Sia Garin che Clawbonny hanno abilmente utilizzato la focalizzazione dei fasci di luce per produrre calore. Solo il dottor Clawbonny, dopo aver tagliato una lente da un blocco di ghiaccio, è stato in grado di prendere fuoco e nutrire se stesso ei suoi compagni dalla fame e dalla morte fredda, e l'ingegnere Garin, creando un apparato complesso leggermente simile a un laser, ha distrutto migliaia di persone. A proposito, è del tutto possibile ottenere fuoco con una lente di ghiaccio. Chiunque può ripetere l'esperienza del dottor Clawbonny congelando il ghiaccio in un piatto concavo.
12. Come sapete, il grande scienziato inglese Isaac Newton è stato il primo a dividere la luce bianca nei colori dello spettro dell'arcobaleno a cui siamo abituati oggi. Tuttavia, Newton inizialmente contava 6 colori nel suo spettro. Lo scienziato era un esperto in molti rami della scienza e dell'allora tecnologia, e allo stesso tempo era appassionato di numerologia. E in esso, il numero 6 è considerato diabolico. Pertanto, Newton, dopo molte riflessioni, ha aggiunto allo spettro un colore che ha chiamato "indaco" - lo chiamiamo "viola", e c'erano 7 colori primari nello spettro. Il sette è un numero fortunato.
13. Il Museo di storia dell'Accademia delle forze missilistiche strategiche espone una pistola laser funzionante e un revolver laser. L '"arma del futuro" è stata prodotta presso l'Accademia nel 1984. Un gruppo di scienziati guidato dal professor Viktor Sulakvelidze ha affrontato completamente la creazione del set: realizzare armi leggere laser non letali, che non sono nemmeno in grado di penetrare nella pelle della navicella. Il fatto è che le pistole laser erano destinate alla difesa dei cosmonauti sovietici in orbita. Dovevano accecare gli avversari e colpire le apparecchiature ottiche. L'elemento sorprendente era un laser ottico a pompaggio. La cartuccia era analoga a una lampada flash. La luce da esso è stata assorbita da un elemento in fibra ottica che ha generato un raggio laser. Il raggio di distruzione era di 20 metri. Quindi, contrariamente a quanto si dice, i generali non si preparano sempre solo per le guerre del passato.
14. Antichi monitor monocromatici e tradizionali dispositivi per la visione notturna davano immagini verdi non per il capriccio degli inventori. Tutto è stato fatto secondo la scienza: il colore è stato scelto in modo da stancare gli occhi il meno possibile, consentire a una persona di mantenere la concentrazione e, allo stesso tempo, dare l'immagine più chiara. In base al rapporto di questi parametri, è stato scelto il colore verde. Allo stesso tempo, il colore degli alieni era predeterminato: durante l'attuazione della ricerca di intelligenza aliena negli anni '60, la visualizzazione del suono dei segnali radio ricevuti dallo spazio veniva visualizzata sui monitor sotto forma di icone verdi. Reporter astuti hanno subito inventato gli "uomini verdi".
15. Le persone cercavano sempre di illuminare le loro case. Anche per gli antichi, che per decenni hanno tenuto il fuoco in un unico luogo, il fuoco non serviva solo per cucinare e riscaldare, ma anche per accendere. Ma per illuminare sistematicamente le strade in modo centralizzato, ci sono voluti millenni di sviluppo della civiltà. Nei secoli XIV-XV, le autorità di alcune grandi città europee iniziarono a obbligare i cittadini ad illuminare la strada davanti alle loro case. Ma il primo sistema di illuminazione stradale veramente centralizzato in una grande città apparve solo nel 1669 ad Amsterdam. Un residente locale Jan van der Heyden ha proposto di mettere lanterne ai bordi di tutte le strade in modo che le persone cadessero meno in numerosi canali ed fossero esposte ad attacchi criminali. Hayden era un vero patriota: alcuni anni fa ha proposto di creare un corpo dei vigili del fuoco ad Amsterdam. L'iniziativa è punibile: le autorità hanno offerto a Hayden di intraprendere una nuova attività problematica. Nella storia dell'illuminazione, tutto è andato come un progetto: Hayden è diventato l'organizzatore del servizio di illuminazione. A merito delle autorità cittadine, va notato che in entrambi i casi l'intraprendente cittadino ha ricevuto buoni finanziamenti. Hayden non ha installato solo 2.500 lampioni in città. Ha anche inventato una lampada speciale con un design così riuscito che le lampade Hayden sono state utilizzate ad Amsterdam e in altre città europee fino alla metà del XIX secolo.
