A los científicos les gusta decir que cualquier teoría vale algo si se puede presentar en un lenguaje simple que sea accesible para un profano más o menos preparado. La piedra cae al suelo en tal o cual arco con tal y tal velocidad, dicen, y sus palabras son confirmadas por la práctica. La sustancia X agregada a la solución Y la coloreará de azul, y la sustancia Z agregada a la misma solución le dará un color verde. Al final, casi todo lo que nos rodea en la vida cotidiana (con la excepción de una serie de fenómenos completamente inexplicables) se explica desde el punto de vista de la ciencia o incluso, como, por ejemplo, cualquier sintético, es su producto.
Pero con un fenómeno tan fundamental como la luz, no todo es tan sencillo. En el nivel primario, cotidiano, todo parece simple y claro: hay luz y su ausencia es oscuridad. Refractada y reflejada, la luz se presenta en diferentes colores. Con luz brillante y con poca luz, los objetos se ven de manera diferente.
Pero si profundizas un poco más, resulta que la naturaleza de la luz aún no está clara. Los físicos discutieron durante mucho tiempo y luego llegaron a un compromiso. Se llama "dualismo onda-corpúsculo". La gente dice de esas cosas "ni a mí ni a ti": algunos consideraban que la luz era una corriente de partículas-corpúsculos, otros pensaban que la luz eran ondas. Hasta cierto punto, ambos lados tenían razón y estaban equivocados. El resultado es un tirón-empujón clásico: a veces la luz es una onda, a veces, una corriente de partículas, compruébalo tú mismo. Cuando Albert Einstein le preguntó a Niels Bohr qué era la luz, sugirió plantear este tema al gobierno. Se decidirá que la luz es una onda y habrá que prohibir las fotocélulas. Deciden que la luz es una corriente de partículas, lo que significa que las rejillas de difracción serán prohibidas.
La selección de hechos que se da a continuación no ayudará a aclarar la naturaleza de la luz, por supuesto, pero esto no es una teoría explicativa, sino solo una simple sistematización del conocimiento sobre la luz.
1. Del curso de física de la escuela, muchos recuerdan que la velocidad de propagación de la luz o, más precisamente, las ondas electromagnéticas en el vacío es de 300.000 km / s (de hecho, 299.793 km / s, pero tal precisión no es necesaria ni siquiera en cálculos científicos). Esta velocidad para la física como Pushkin para la literatura es nuestro todo. Los cuerpos no pueden moverse más rápido que la velocidad de la luz, nos legó el gran Einstein. Si de repente un cuerpo se permite exceder la velocidad de la luz incluso en un metro por hora, violará el principio de causalidad, el postulado de que un evento futuro no puede afectar al anterior. Los expertos admiten que este principio aún no ha sido probado, aunque notan que hoy es irrefutable. Y otros especialistas se sientan en laboratorios durante años y reciben resultados que refutan fundamentalmente la figura fundamental.
2. En 1935, el postulado de la imposibilidad de superar la velocidad de la luz fue criticado por el destacado científico soviético Konstantin Tsiolkovsky. El teórico de la cosmonáutica fundamentó elegantemente su conclusión desde el punto de vista de la filosofía. Escribió que la cifra deducida por Einstein es similar a los seis días bíblicos que tomó crear el mundo. Solo confirma una teoría separada, pero de ninguna manera puede ser la base del universo.
3. En 1934, el científico soviético Pavel Cherenkov, al emitir el resplandor de los líquidos bajo la influencia de la radiación gamma, descubrió electrones, cuya velocidad excedía la velocidad de fase de la luz en un medio dado. En 1958, Cherenkov, junto con Igor Tamm e Ilya Frank (se cree que los dos últimos ayudaron a Cherenkov a fundamentar teóricamente el fenómeno descubierto) recibieron el Premio Nobel. Ni los postulados teóricos, ni el descubrimiento, ni el premio surtieron efecto.
4. El concepto de que la luz tiene componentes visibles e invisibles finalmente se formó solo en el siglo XIX. En ese momento, dominaba la teoría ondulatoria de la luz y los físicos, habiendo descompuesto la parte del espectro visible a simple vista, fueron más lejos. Primero se descubrieron los rayos infrarrojos y luego los ultravioleta.
5. No importa cuán escépticos seamos acerca de las palabras de los psíquicos, el cuerpo humano realmente emite luz. Es cierto que es tan débil que es imposible verlo a simple vista. Tal brillo se llama brillo ultrabajo, tiene una naturaleza térmica. Sin embargo, se registraron casos en los que todo el cuerpo o sus partes individuales brillaban de tal manera que era visible para las personas que lo rodeaban. En particular, en 1934, los médicos observaron en la inglesa Anna Monaro, que padecía asma, un resplandor en la zona del pecho. El resplandor generalmente comenzaba durante una crisis. Después de su finalización, el resplandor desapareció, el pulso del paciente se aceleró por un corto tiempo y la temperatura aumentó. Tal brillo se debe a reacciones bioquímicas (el brillo de los escarabajos voladores tiene la misma naturaleza) y hasta ahora no tiene una explicación científica. Y para ver el brillo ultrapequeño de una persona común, tenemos que ver 1000 veces mejor.
6. La idea de que la luz solar tiene un impulso, es decir, es capaz de influir físicamente en los cuerpos, pronto cumplirá 150 años. En 1619, Johannes Kepler, al observar los cometas, notó que la cola de cualquier cometa siempre se dirige estrictamente en la dirección opuesta al Sol. Kepler sugirió que la cola del cometa es desviada hacia atrás por algunas partículas de material. No fue hasta 1873 que uno de los principales investigadores de la luz en la historia de la ciencia mundial, James Maxwell, sugirió que las colas de los cometas se veían afectadas por la luz solar. Durante mucho tiempo, esta suposición siguió siendo una hipótesis astrofísica: los científicos afirmaron el hecho de que la luz solar tenía pulso, pero no pudieron confirmarlo. Solo en 2018, científicos de la Universidad de Columbia Británica (Canadá) lograron demostrar la presencia de un pulso en luz. Para hacer esto, necesitaban crear un gran espejo y colocarlo en una habitación aislada de todas las influencias externas. Después de que el espejo se iluminó con un rayo láser, los sensores mostraron que el espejo estaba vibrando. La vibración era minúscula, ni siquiera era posible medirla. Sin embargo, se ha demostrado la presencia de una ligera presión. La idea de realizar vuelos espaciales con la ayuda de gigantescas velas solares más delgadas, expresada por escritores de ciencia ficción desde mediados del siglo XX, en principio, puede realizarse.
7. La luz, o mejor dicho, su color, afecta incluso a personas absolutamente ciegas. El médico estadounidense Charles Zeisler, después de varios años de investigación, tardó otros cinco años en hacer un agujero en la pared de los editores científicos y publicar un artículo sobre este hecho. Zeisler logró descubrir que en la retina del ojo humano, además de las células ordinarias responsables de la visión, hay células conectadas directamente a la región del cerebro que controla el ritmo circadiano. El pigmento de estas células es sensible al color azul. Por tanto, la iluminación en tono azul -según la clasificación de temperatura de la luz, esta es luz con una intensidad de más de 6.500 K- actúa sobre las personas ciegas tan soporíferas como sobre las personas con visión normal.
8. El ojo humano es absolutamente sensible a la luz. Esta expresión fuerte significa que el ojo responde a la porción más pequeña posible de luz: un fotón. Los experimentos llevados a cabo en 1941 en la Universidad de Cambridge mostraron que las personas, incluso con una visión media, reaccionaban a 5 de cada 5 fotones enviados en su dirección. Es cierto que para ello los ojos tenían que "acostumbrarse" a la oscuridad en unos pocos minutos. Aunque en este caso en lugar de “acostumbrarse” es más correcto utilizar la palabra “adaptarse” - en la oscuridad, los conos oculares, que son los responsables de la percepción de los colores, se apagan gradualmente y entran en juego las varillas. Dan una imagen monocromática, pero son mucho más sensibles.
9. La luz es un concepto particularmente importante en la pintura. En pocas palabras, son sombras en la iluminación y el sombreado de los fragmentos del lienzo. El fragmento más brillante de la imagen es el resplandor, el lugar desde el cual la luz se refleja en los ojos del espectador. El lugar más oscuro es la propia sombra del objeto o persona representada. Entre estos extremos hay varias - hay 5-7 - gradaciones. Por supuesto, estamos hablando de pintura de objetos, y no de géneros en los que el artista busca expresar su propio mundo, etc. Aunque de los mismos impresionistas de principios del siglo XX, las sombras azules cayeron en la pintura tradicional, antes de ellos, las sombras se pintaron en negro o gris. Y, sin embargo, en la pintura se considera de mala forma hacer algo claro con blanco.
10. Existe un fenómeno muy curioso llamado sonoluminiscencia. Esta es la aparición de un destello de luz brillante en un líquido en el que se crea una poderosa onda ultrasónica. Este fenómeno fue descrito en la década de 1930, pero su esencia se entendió 60 años después. Resultó que bajo la influencia del ultrasonido, se crea una burbuja de cavitación en el líquido. Aumenta de tamaño durante algún tiempo y luego se colapsa bruscamente. Durante este colapso, se libera energía, dando luz. El tamaño de una sola burbuja de cavitación es muy pequeño, pero aparecen por millones, dando un brillo estable. Durante mucho tiempo, los estudios de sonoluminiscencia parecían ciencia por el bien de la ciencia: ¿a quién le interesan las fuentes de luz de 1 kW (y esto fue un gran logro a principios del siglo XXI) con un costo abrumador? Después de todo, el propio generador de ultrasonido consumía electricidad cientos de veces más. Los experimentos continuos con medios líquidos y longitudes de onda ultrasónicas llevaron gradualmente la potencia de la fuente de luz a 100 W. Hasta ahora, ese resplandor dura muy poco tiempo, pero los optimistas creen que la sonoluminiscencia permitirá no solo obtener fuentes de luz, sino también desencadenar una reacción de fusión termonuclear.
11. Al parecer, ¿qué podrían tener en común personajes literarios como el ingeniero medio loco Garin de "El hiperboloide del ingeniero Garin" de Alexei Tolstoi y el médico práctico Clobonny del libro "Los viajes y aventuras del capitán Hatteras" de Julio Verne? Tanto Garin como Clawbonny utilizaron hábilmente el enfoque de los rayos de luz para producir calor. Solo el Dr. Clawbonny, habiendo extraído una lente de un bloque de hielo, logró encender fuego y rozar a él y a sus compañeros del hambre y la muerte fría, y el ingeniero Garin, que había creado un aparato complejo que se asemejaba ligeramente a un láser, destruyó a miles de personas. Por cierto, disparar con una lente de hielo es bastante posible. Cualquiera puede repetir la experiencia del Dr. Clawbonny congelando hielo en una placa cóncava.
12. Como saben, el gran científico inglés Isaac Newton fue el primero en dividir la luz blanca en los colores del espectro del arco iris al que estamos acostumbrados hoy. Sin embargo, Newton inicialmente contó 6 colores en su espectro. El científico era un experto en muchas ramas de la ciencia y la tecnología de esa época y, al mismo tiempo, era un apasionado de la numerología. Y en él, el número 6 se considera diabólico. Por lo tanto, Newton, después de mucha deliberación, agregó al espectro un color que llamó "índigo"; nosotros lo llamamos "violeta", y había 7 colores primarios en el espectro. Siete es un número de la suerte.
13. El Museo de Historia de la Academia de las Fuerzas de Misiles Estratégicos muestra una pistola láser en funcionamiento y un revólver láser. El "Arma del futuro" se fabricó en la academia en 1984. Un grupo de científicos dirigido por el profesor Viktor Sulakvelidze hizo frente por completo a la creación del set: fabricar armas pequeñas con láser no letales, que tampoco pueden penetrar la piel de la nave espacial. El hecho es que las pistolas láser estaban destinadas a la defensa de los cosmonautas soviéticos en órbita. Se suponía que debían deslumbrar a los oponentes y golpear equipos ópticos. El elemento llamativo fue un láser de bombeo óptico. El cartucho era análogo a una lámpara de flash. La luz de este fue absorbida por un elemento de fibra óptica que generó un rayo láser. El rango de destrucción fue de 20 metros. Entonces, contrariamente al dicho, los generales no siempre se preparan solo para guerras pasadas.
14. Los antiguos monitores monocromáticos y las tradicionales gafas de visión nocturna ofrecían imágenes verdes que no eran el capricho de los inventores. Todo se hizo de acuerdo con la ciencia: el color se eligió para cansar los ojos lo menos posible, permitir que una persona mantenga la concentración y, al mismo tiempo, dar la imagen más clara. Según la relación de estos parámetros, se eligió el color verde. Al mismo tiempo, el color de los extraterrestres estaba predeterminado: durante la implementación de la búsqueda de inteligencia extraterrestre en la década de 1960, la visualización de sonido de las señales de radio recibidas desde el espacio se mostraba en monitores en forma de iconos verdes. A los reporteros astutos se les ocurrió inmediatamente los "hombres verdes".
15. La gente siempre trató de iluminar sus casas. Incluso para los pueblos antiguos, que mantuvieron un fuego en un lugar durante décadas, el fuego servía no solo para cocinar y calentar, sino también para encender. Pero para iluminar sistemáticamente las calles de manera centralizada, se necesitaron milenios de desarrollo de civilización. En los siglos XIV-XV, las autoridades de algunas grandes ciudades europeas comenzaron a obligar a los habitantes a iluminar la calle frente a sus casas. Pero el primer sistema de alumbrado público verdaderamente centralizado en una gran ciudad no apareció hasta 1669 en Amsterdam. Un residente local, Jan van der Heyden, propuso colocar linternas en los bordes de todas las calles para que la gente cayera menos en numerosos canales y quedara expuesta a invasiones criminales. Hayden era un verdadero patriota: hace unos años propuso crear un cuerpo de bomberos en Amsterdam. La iniciativa es punible: las autoridades le ofrecieron a Hayden emprender un nuevo negocio problemático. En la historia de la iluminación, todo fue como un plano: Hayden se convirtió en el organizador del servicio de iluminación. Para crédito de las autoridades de la ciudad, cabe señalar que en ambos casos el ciudadano emprendedor recibió una buena financiación. Hayden no solo instaló 2.500 farolas en la ciudad. También inventó una lámpara especial de un diseño tan exitoso que las lámparas Hayden se utilizaron en Ámsterdam y otras ciudades europeas hasta mediados del siglo XIX.
