Οι επιστήμονες θέλουν να πουν ότι οποιαδήποτε θεωρία αξίζει κάτι αν μπορεί να παρουσιαστεί σε μια απλή γλώσσα που είναι προσβάσιμη σε έναν περισσότερο ή λιγότερο προετοιμασμένο απλό. Η πέτρα πέφτει στο έδαφος με τέτοιο τόξο με τέτοια ταχύτητα, λένε, και τα λόγια τους επιβεβαιώνονται από την πρακτική. Η ουσία X που προστίθεται στο διάλυμα Υ θα το χρωματίσει μπλε και η ουσία Z που προστίθεται στο ίδιο διάλυμα θα της δώσει πράσινο χρώμα. Στο τέλος, σχεδόν ό, τι μας περιβάλλει στην καθημερινή ζωή (με εξαίρεση έναν αριθμό εντελώς ανεξήγητων φαινομένων) είτε εξηγείται από την άποψη της επιστήμης, ή ακόμη, όπως, για παράδειγμα, οποιαδήποτε συνθετική, είναι το προϊόν της.
Αλλά με ένα τόσο θεμελιώδες φαινόμενο όπως το φως, τα πάντα δεν είναι τόσο απλά. Στο πρωτογενές, καθημερινό επίπεδο, όλα φαίνονται απλά και καθαρά: υπάρχει φως και η απουσία του είναι σκοτάδι. Διαθλασμένο και ανακλαστικό, το φως έρχεται σε διαφορετικά χρώματα. Σε έντονο και χαμηλό φως, τα αντικείμενα φαίνονται διαφορετικά.
Αλλά αν σκάψετε λίγο βαθύτερα, αποδεικνύεται ότι η φύση του φωτός είναι ακόμα ασαφής. Οι φυσικοί διαφωνούσαν για μεγάλο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια κατέληξαν σε συμβιβασμό. Ονομάζεται «δυϊσμός κυμάτων-σωμάτων». Οι άνθρωποι λένε για τέτοια πράγματα «ούτε σε μένα ούτε σε σένα»: κάποιοι θεωρούσαν το φως ως ένα ρεύμα σωματιδίων-σωματιδίων, άλλοι πίστευαν ότι το φως ήταν κύματα. Σε κάποιο βαθμό, και οι δύο πλευρές ήταν σωστές και λάθος. Το αποτέλεσμα είναι μια κλασική ώθηση - μερικές φορές το φως είναι ένα κύμα, μερικές φορές - μια ροή σωματιδίων, τακτοποιήστε τον εαυτό σας. Όταν ο Άλμπερτ Αϊνστάιν ρώτησε τον Niels Bohr ποιο φως, πρότεινε να τεθεί αυτό το ζήτημα στην κυβέρνηση. Θα αποφασιστεί ότι το φως είναι ένα κύμα και τα φωτοκύτταρα θα πρέπει να απαγορεύονται. Αποφασίζουν ότι το φως είναι ένα ρεύμα σωματιδίων, πράγμα που σημαίνει ότι οι σχάρες περίθλασης θα απαγορεύονται.
Η επιλογή των γεγονότων που δίνονται παρακάτω δεν θα βοηθήσει στη διευκρίνιση της φύσης του φωτός, φυσικά, αλλά αυτό δεν είναι μόνο μια επεξηγηματική θεωρία, αλλά μόνο μια συγκεκριμένη απλή συστηματοποίηση της γνώσης για το φως.
1. Από τη σχολική φυσική, πολλοί θυμούνται ότι η ταχύτητα διάδοσης του φωτός ή, πιο συγκεκριμένα, των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων σε κενό είναι 300.000 km / s (στην πραγματικότητα, 299.793 km / s, αλλά τέτοια ακρίβεια δεν απαιτείται ακόμη και σε επιστημονικούς υπολογισμούς). Αυτή η ταχύτητα για τη φυσική, όπως η Pushkin για τη λογοτεχνία, είναι το παν μας. Τα σώματα δεν μπορούν να κινηθούν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός, που μας κληροδότησε ο μεγάλος Αϊνστάιν. Εάν ξαφνικά ένα σώμα επιτρέψει να υπερβεί την ταχύτητα του φωτός ακόμη και ένα μέτρο ανά ώρα, θα παραβιάσει έτσι την αρχή της αιτιότητας - το αξίωμα σύμφωνα με το οποίο ένα μελλοντικό γεγονός δεν μπορεί να επηρεάσει το προηγούμενο. Οι ειδικοί παραδέχονται ότι αυτή η αρχή δεν έχει ακόμη αποδειχθεί, επισημαίνοντας ότι σήμερα είναι αναμφισβήτητη. Και άλλοι ειδικοί κάθονται στα εργαστήρια για χρόνια και λαμβάνουν αποτελέσματα που ουσιαστικά αντικρούουν τη θεμελιώδη μορφή.
2. Το 1935, το αξίωμα της αδυναμίας υπέρβασης της ταχύτητας του φωτός επικρίθηκε από τον εξαιρετικό σοβιετικό επιστήμονα Κωνσταντίνο Τσιόλκοφσκι. Ο θεωρητικός της κοσμοναυτικής τεκμηριώνει κομψά το συμπέρασμά του από την άποψη της φιλοσοφίας. Έγραψε ότι ο αριθμός που συνήγαγε ο Αϊνστάιν είναι παρόμοιος με τις βιβλικές έξι ημέρες που χρειάστηκε για να δημιουργήσει τον κόσμο. Επιβεβαιώνει μόνο μια ξεχωριστή θεωρία, αλλά σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να είναι η βάση του σύμπαντος.
3. Το 1934, ο σοβιετικός επιστήμονας Pavel Cherenkov, εκπέμποντας τη λάμψη των υγρών υπό την επίδραση της ακτινοβολίας γάμμα, ανακάλυψε ηλεκτρόνια, η ταχύτητα των οποίων υπερέβαινε την ταχύτητα φάσης του φωτός σε ένα δεδομένο μέσο. Το 1958, ο Cherenkov, μαζί με τον Igor Tamm και την Ilya Frank (πιστεύεται ότι οι δύο τελευταίοι βοήθησαν τον Cherenkov να τεκμηριώσει θεωρητικά το ανακαλυφθέν φαινόμενο) έλαβε το βραβείο Νόμπελ. Ούτε τα θεωρητικά αξιώματα, ούτε η ανακάλυψη, ούτε το βραβείο είχαν καμία επίδραση.
4. Η ιδέα ότι το φως έχει ορατά και αόρατα συστατικά σχηματίστηκε τελικά μόνο τον 19ο αιώνα. Εκείνη την εποχή, κυριαρχούσε η θεωρία των κυμάτων του φωτός και οι φυσικοί, έχοντας αποσυνθέσει το μέρος του φάσματος ορατό με το μάτι, προχώρησαν περαιτέρω. Πρώτα, οι υπέρυθρες ακτίνες ανακαλύφθηκαν και μετά υπεριώδεις ακτίνες.
5. Ανεξάρτητα από το πόσο δύσπιστοι είμαστε για τα λόγια της ψυχικής, το ανθρώπινο σώμα εκπέμπει πραγματικά φως. Είναι αλήθεια ότι είναι τόσο αδύναμος που είναι αδύνατο να τον δει με γυμνό μάτι. Μια τέτοια λάμψη ονομάζεται εξαιρετικά χαμηλή λάμψη, έχει θερμική φύση. Ωστόσο, έχουν καταγραφεί περιπτώσεις όταν ολόκληρο το σώμα ή τα μεμονωμένα μέρη του έλαμπε με τέτοιο τρόπο ώστε να ήταν ορατό στους ανθρώπους γύρω. Συγκεκριμένα, το 1934, οι γιατροί παρατήρησαν στην αγγλίδα Anna Monaro, η οποία έπασχε από άσθμα, μια λάμψη στην περιοχή του θώρακα. Η λάμψη ξεκίνησε συνήθως κατά τη διάρκεια μιας κρίσης. Μετά την ολοκλήρωσή της, η λάμψη εξαφανίστηκε, ο παλμός του ασθενούς επιταχύνθηκε για μικρό χρονικό διάστημα και η θερμοκρασία αυξήθηκε. Μια τέτοια λάμψη προκαλείται από βιοχημικές αντιδράσεις - η λάμψη των σκαθαριών που έχουν την ίδια φύση - και μέχρι στιγμής δεν έχει καμία επιστημονική εξήγηση. Και για να δούμε την εξαιρετικά μικρή λάμψη ενός απλού ατόμου, πρέπει να δούμε 1.000 φορές καλύτερα.
6. Η ιδέα ότι το φως του ήλιου έχει μια ώθηση, δηλαδή είναι ικανό να επηρεάσει τα σώματα σωματικά, σύντομα θα είναι 150 ετών. Το 1619, ο Johannes Kepler, παρατηρώντας τους κομήτες, παρατήρησε ότι η ουρά κάθε κομήτη κατευθύνεται πάντα αυστηρά προς την αντίθετη κατεύθυνση προς τον Ήλιο. Ο Κέπλερ πρότεινε ότι η ουρά του κομήτη εκτρέπεται από μερικά σωματίδια υλικού. Μόνο το 1873 ένας από τους κύριους ερευνητές του φωτός στην ιστορία της παγκόσμιας επιστήμης, ο James Maxwell, πρότεινε ότι οι ουρές των κομητών επηρεάστηκαν από το φως του ήλιου. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτή η υπόθεση παρέμεινε μια αστροφυσική υπόθεση - οι επιστήμονες δήλωσαν ότι το ηλιακό φως είχε παλμό, αλλά δεν μπορούσαν να το επιβεβαιώσουν. Μόνο το 2018, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας (Καναδάς) κατάφεραν να αποδείξουν την παρουσία ενός παλμού στο φως. Για να το κάνουν αυτό, έπρεπε να δημιουργήσουν έναν μεγάλο καθρέφτη και να το τοποθετήσουν σε ένα δωμάτιο απομονωμένο από όλες τις εξωτερικές επιρροές. Αφού ο καθρέφτης φωτίστηκε με δέσμη λέιζερ, οι αισθητήρες έδειξαν ότι ο καθρέφτης δονείται. Η δόνηση ήταν μικρή, δεν ήταν καν δυνατή η μέτρησή της. Ωστόσο, έχει αποδειχθεί η παρουσία ελαφριάς πίεσης. Η ιδέα της διεξαγωγής διαστημικών πτήσεων με τη βοήθεια τεράστιων λεπτότερων ηλιακών πανιών, που εκφράζεται από συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας από τα μέσα του εικοστού αιώνα, κατ 'αρχήν, μπορεί να υλοποιηθεί.
7. Το φως, ή μάλλον, το χρώμα του, επηρεάζει ακόμη και τους απολύτως τυφλούς. Ο Αμερικανός γιατρός Charles Zeisler, μετά από αρκετά χρόνια έρευνας, χρειάστηκε άλλα πέντε χρόνια για να κάνει μια τρύπα στον τοίχο των συντακτών επιστημονικών δημοσιεύσεων και να δημοσιεύσει ένα έργο σχετικά με αυτό το γεγονός. Ο Zeisler κατάφερε να ανακαλύψει ότι στον αμφιβληστροειδή του ανθρώπινου ματιού, εκτός από τα συνηθισμένα κύτταρα που είναι υπεύθυνα για την όραση, υπάρχουν κύτταρα που συνδέονται άμεσα με την περιοχή του εγκεφάλου που ελέγχει τον κιρκαδικό ρυθμό. Η χρωστική ουσία σε αυτά τα κύτταρα είναι ευαίσθητη στο μπλε χρώμα. Επομένως, ο φωτισμός σε μπλε τόνο - σύμφωνα με την ταξινόμηση θερμοκρασίας του φωτός, αυτός είναι ελαφρύς με ένταση άνω των 6.500 K - ενεργεί σε τυφλούς τόσο εξίσου σημαντικούς όσο και σε άτομα με φυσιολογική όραση.
8. Το ανθρώπινο μάτι είναι απολύτως ευαίσθητο στο φως. Αυτή η δυνατή έκφραση σημαίνει ότι το μάτι ανταποκρίνεται στο μικρότερο δυνατό μέρος του φωτός - ένα φωτόνιο. Πειράματα που πραγματοποιήθηκαν το 1941 στο Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ έδειξαν ότι οι άνθρωποι, ακόμη και με μέση όραση, αντέδρασαν σε 5 από τα 5 φωτόνια που στάλθηκαν προς την κατεύθυνση τους. Είναι αλήθεια, για αυτό τα μάτια έπρεπε να «συνηθίσουν» το σκοτάδι μέσα σε λίγα λεπτά. Αν και αντί να «συνηθίζεις» σε αυτήν την περίπτωση, είναι πιο σωστό να χρησιμοποιήσεις τη λέξη «προσαρμογή» - στο σκοτάδι, οι κώνοι των ματιών, οι οποίοι είναι υπεύθυνοι για την αντίληψη των χρωμάτων, σταδιακά σβήνουν και οι ράβδοι μπαίνουν στο παιχνίδι. Δίνουν μια μονόχρωμη εικόνα, αλλά είναι πολύ πιο ευαίσθητα.
9. Το φως είναι μια ιδιαίτερα σημαντική έννοια στη ζωγραφική. Με απλά λόγια, αυτές είναι αποχρώσεις στο φωτισμό και σκίαση των θραυσμάτων του καμβά. Το πιο φωτεινό κομμάτι της εικόνας είναι το έντονο φως - το μέρος από το οποίο το φως αντανακλάται στα μάτια του θεατή. Το πιο σκοτεινό μέρος είναι η ίδια η σκιά του απεικονιζόμενου αντικειμένου ή του ατόμου. Ανάμεσα σε αυτά τα άκρα υπάρχουν αρκετές - υπάρχουν 5 - 7 - διαβαθμίσεις. Φυσικά, μιλάμε για ζωγραφική αντικειμένων και όχι για είδη στα οποία ο καλλιτέχνης επιδιώκει να εκφράσει τον δικό του κόσμο κ.λπ. Αν και από τους ίδιους ιμπρεσιονιστές των αρχών του εικοστού αιώνα, οι μπλε σκιές έπεσαν σε παραδοσιακή ζωγραφική - πριν από αυτές, οι σκιές ήταν βαμμένες σε μαύρο ή γκρι. Και όμως - στη ζωγραφική θεωρείται κακή μορφή για να κάνουμε κάτι ελαφρύ με λευκό.
10. Υπάρχει ένα πολύ περίεργο φαινόμενο που ονομάζεται ηχητική φωτεινότητα. Αυτή είναι η εμφάνιση μιας φωτεινής λάμψης φωτός σε ένα υγρό στο οποίο δημιουργείται ένα ισχυρό υπερηχητικό κύμα. Αυτό το φαινόμενο περιγράφηκε τη δεκαετία του 1930, αλλά η ουσία του έγινε κατανοητό 60 χρόνια αργότερα. Αποδείχθηκε ότι υπό την επίδραση του υπερήχου, δημιουργείται μια φούσκα σπηλαίωσης στο υγρό. Αυξάνει το μέγεθος για κάποιο χρονικό διάστημα και στη συνέχεια καταρρέει απότομα. Κατά τη διάρκεια αυτής της κατάρρευσης, η ενέργεια απελευθερώνεται, δίνοντας φως. Το μέγεθος μιας μόνο φυσαλίδας σπηλαίωσης είναι πολύ μικρό, αλλά εμφανίζονται στα εκατομμύρια, δίνοντας μια σταθερή λάμψη. Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι μελέτες της υπερηχογράφησης έμοιαζαν με την επιστήμη για χάρη της επιστήμης - ποιος ενδιαφέρεται για πηγές φωτός 1 kW (και αυτό ήταν ένα μεγάλο επίτευγμα στις αρχές του 21ου αιώνα) με υπερβολικό κόστος; Σε τελική ανάλυση, η ίδια η γεννήτρια υπερήχων κατανάλωσε ηλεκτρική ενέργεια εκατοντάδες φορές περισσότερο. Τα συνεχή πειράματα με υγρά μέσα και μήκη κύματος υπερήχων έφεραν σταδιακά την ισχύ της πηγής φωτός στα 100 W. Μέχρι στιγμής, μια τέτοια λάμψη διαρκεί πολύ σύντομο χρονικό διάστημα, αλλά οι αισιόδοξοι πιστεύουν ότι η ακτινοβολία θα επιτρέψει όχι μόνο τη λήψη πηγών φωτός, αλλά και την ενεργοποίηση μιας αντίδρασης θερμοπυρηνικής σύντηξης.
11. Φαίνεται, τι θα μπορούσε να είναι κοινό μεταξύ λογοτεχνικών χαρακτήρων όπως ο μισός τρελός μηχανικός Garin από το «The Hyperboloid of Engineer Garin» του Alexei Tolstoy και ο πρακτικός γιατρός Clobonny από το βιβλίο «Τα ταξίδια και οι περιπέτειες του Captain Hatteras» του Jules Verne; Τόσο ο Garin όσο και ο Clawbonny χρησιμοποίησαν επιδέξια την εστίαση των ελαφριών δοκών για να παράγουν υψηλές θερμοκρασίες. Μόνο ο Δρ Clawbonny, αφού έβγαλε έναν φακό από ένα μπλοκ πάγου, μπόρεσε να πάρει φωτιά και να βόψει τον εαυτό του και τους συντρόφους του από την πείνα και τον κρύο θάνατο, και ο μηχανικός Garin, έχοντας δημιουργήσει μια πολύπλοκη συσκευή που μοιάζει λίγο με λέιζερ, κατέστρεψε χιλιάδες ανθρώπους. Παρεμπιπτόντως, η πυρκαγιά με φακό πάγου είναι πολύ δυνατή. Ο καθένας μπορεί να επαναλάβει την εμπειρία του Δρ Clawbonny παγώνοντας πάγο σε κοίλο πιάτο.
12. Όπως γνωρίζετε, ο μεγάλος Άγγλος επιστήμονας Isaac Newton ήταν ο πρώτος που διαίρεσε το λευκό φως στα χρώματα του φάσματος του ουράνιου τόξου που έχουμε συνηθίσει σήμερα. Ωστόσο, ο Νεύτωνας είχε αρχικά μετρήσει 6 χρώματα στο φάσμα του. Ο επιστήμονας ήταν ειδικός σε πολλούς κλάδους της επιστήμης και της τεχνολογίας της εποχής, και ταυτόχρονα ήταν παθιασμένος με την αριθμολογία. Και σε αυτό, ο αριθμός 6 θεωρείται διαβολικός. Επομένως, ο Νεύτωνας, μετά από πολλή συζήτηση, ο Νεύτωνας πρόσθεσε στο φάσμα ένα χρώμα που ονόμασε «λουλακί» - το ονομάζουμε «βιολετί» και υπήρχαν 7 πρωτεύοντα χρώματα στο φάσμα. Το Seven είναι ένας τυχερός αριθμός.
13. Το Μουσείο Ιστορίας της Ακαδημίας των Στρατηγικών Δυνάμεων Πυραύλων εμφανίζει ένα πιστόλι λέιζερ και ένα περίστροφο λέιζερ. Το "Όπλο του Μέλλοντος" κατασκευάστηκε στην ακαδημία το 1984. Μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον καθηγητή Viktor Sulakvelidze αντιμετώπισε πλήρως τη δημιουργία του σετ: να κατασκευάσει μικρά θανατηφόρα λέιζερ με μικρά όπλα, τα οποία επίσης δεν μπορούν να διεισδύσουν στο δέρμα του διαστημικού σκάφους. Το γεγονός είναι ότι τα πιστόλια λέιζερ προορίζονταν για την υπεράσπιση των σοβιετικών κοσμοναύτων σε τροχιά. Έπρεπε να εκθαμβωθούν οι αντίπαλοι και να χτυπήσουν οπτικό εξοπλισμό. Το εντυπωσιακό στοιχείο ήταν ένα οπτικό λέιζερ άντλησης. Το φυσίγγιο ήταν ανάλογο με μια λάμπα φλας. Το φως από αυτό απορροφήθηκε από ένα στοιχείο οπτικών ινών που δημιούργησε μια δέσμη λέιζερ. Το εύρος καταστροφής ήταν 20 μέτρα. Έτσι, σε αντίθεση με το ρητό, οι στρατηγοί δεν προετοιμάζονται πάντα μόνο για προηγούμενους πολέμους.
14. Αρχαίες μονόχρωμες οθόνες και παραδοσιακές συσκευές νυχτερινής όρασης έδωσαν πράσινες εικόνες όχι στο πνεύμα των εφευρετών. Όλα έγιναν σύμφωνα με την επιστήμη - το χρώμα επιλέχθηκε έτσι ώστε να κουράζει τα μάτια όσο το δυνατόν λιγότερο, να επιτρέπει σε ένα άτομο να διατηρεί τη συγκέντρωση και, ταυτόχρονα, να δίνει τη σαφέστερη εικόνα. Σύμφωνα με την αναλογία αυτών των παραμέτρων, επιλέχθηκε το πράσινο χρώμα. Ταυτόχρονα, το χρώμα των εξωγήινων ήταν προκαθορισμένο - κατά τη διάρκεια της αναζήτησης της εξωγήινης νοημοσύνης στη δεκαετία του 1960, η ηχητική απεικόνιση των ραδιοφωνικών σημάτων που ελήφθησαν από το διάστημα εμφανίστηκε σε οθόνες με τη μορφή πράσινων εικονιδίων. Οι πονηροί δημοσιογράφοι βρήκαν αμέσως τους «πράσινους».
15. Οι άνθρωποι προσπαθούσαν πάντα να φωτίζουν τα σπίτια τους. Ακόμα και για τους αρχαίους ανθρώπους, που κράτησαν τη φωτιά σε ένα μέρος για δεκαετίες, η φωτιά εξυπηρετούσε όχι μόνο για το μαγείρεμα και τη θέρμανση, αλλά και για το φωτισμό. Αλλά για να συστηματικά φωτίζει κεντρικά τους δρόμους, χρειάστηκαν χιλιετίες ανάπτυξης του πολιτισμού. Στους αιώνες XIV-XV, οι αρχές ορισμένων μεγάλων ευρωπαϊκών πόλεων άρχισαν να υποχρεώνουν τους κατοίκους να φωτίζουν τον δρόμο μπροστά από τα σπίτια τους. Αλλά το πρώτο πραγματικά κεντρικό σύστημα φωτισμού δρόμου σε μια μεγάλη πόλη δεν εμφανίστηκε μέχρι το 1669 στο Άμστερνταμ. Ο ντόπιος Jan van der Heyden πρότεινε να βάλει φανάρια στα άκρα όλων των δρόμων, έτσι ώστε οι άνθρωποι να πέσουν λιγότερο στα πολυάριθμα κανάλια και να εκτεθούν σε εγκληματικές καταπατήσεις. Ο Χάιντεν ήταν αληθινός πατριώτης - πριν από λίγα χρόνια πρότεινε τη δημιουργία πυροσβεστικής στο Άμστερνταμ. Η πρωτοβουλία τιμωρείται - οι αρχές προσέφεραν στον Hayden να αναλάβει μια νέα ενοχλητική επιχείρηση. Στην ιστορία του φωτισμού, όλα πήγαν σαν ένα σχέδιο - ο Hayden έγινε ο διοργανωτής της υπηρεσίας φωτισμού. Προς τιμήν των αρχών της πόλης, πρέπει να σημειωθεί ότι και στις δύο περιπτώσεις, ένας επιχειρηματικός κάτοικος της πόλης έλαβε καλή χρηματοδότηση. Ο Χάιντεν όχι μόνο εγκατέστησε 2.500 λαμπτήρες στην πόλη. Εφευρέθηκε επίσης μια ειδική λάμπα τόσο επιτυχημένου σχεδιασμού που οι λαμπτήρες Hayden χρησιμοποιήθηκαν στο Άμστερνταμ και σε άλλες ευρωπαϊκές πόλεις μέχρι τα μέσα του 19ου αιώνα.
