Учените обичат да казват, че всяка теория си струва нещо, ако може да бъде представена на прост език, достъпен за повече или по-малко подготвен неспециалист. Камъкът пада на земята в такава и такава дъга с такава и такава скорост, казват те и думите им се потвърждават от практиката. Веществото X, добавено към разтвор Y, ще го оцвети в синьо, а веществото Z, добавено към същия разтвор, ще му даде зелен цвят. В крайна сметка почти всичко, което ни заобикаля в ежедневието (с изключение на редица напълно необясними явления), или е обяснено от гледна точка на науката, или дори, като например всяка синтетика, е нейният продукт.
Но с такова фундаментално явление като светлината всичко не е толкова просто. На първоначалното, ежедневно ниво всичко изглежда просто и ясно: има светлина, а липсата й е тъмнина. Пречупена и отразена, светлината се предлага в различни цветове. При ярка и слаба светлина обектите се виждат по различен начин.
Но ако поразровите малко, се оказва, че природата на светлината все още е неясна. Физиците спориха дълго време и след това стигнаха до компромис. Нарича се „вълново-корпускуларен дуализъм“. Хората казват за такива неща „нито на мен, нито на теб“: някои смятат светлината за поток от частици-корпускули, други смятат, че светлината е вълна. До известна степен и двете страни бяха както правилни, така и грешни. Резултатът е класическо издърпване - понякога светлината е вълна, понякога - поток от частици, подредете сами. Когато Алберт Айнщайн попита Нилс Бор какво е светлината, той предложи да се повдигне този въпрос пред правителството. Ще бъде решено, че светлината е вълна, а фотоклетките ще трябва да бъдат забранени. Те решават, че светлината е поток от частици, което означава, че дифракционните решетки ще бъдат забранени.
Изборът на факти, даден по-долу, няма да помогне за изясняване на същността на светлината, разбира се, но това не е всичко обяснителна теория, а само някаква проста систематизация на знанията за светлината.
1. От училищния курс по физика мнозина си спомнят, че скоростта на разпространение на светлината или по-точно електромагнитните вълни във вакуум е 300 000 km / s (всъщност 299 793 km / s, но такава точност не е необходима дори при научни изчисления). Тази скорост за физиката, както Пушкин за литературата, е нашето всичко. Телата не могат да се движат по-бързо от светлинната скорост, завеща ни великият Айнщайн. Ако изведнъж дадено тяло си позволи да надвиши скоростта на светлината дори с метър в час, това ще наруши принципа на причинно-следствената връзка - постулатът, че бъдещо събитие не може да повлияе на предишното. Експертите признават, че този принцип все още не е доказан, като същевременно отбелязват, че днес той е неопровержим. А други специалисти от години седят в лаборатории и получават резултати, които по същество опровергават основната фигура.
2. През 1935 г. постулатът за невъзможността за надвишаване на скоростта на светлината е критикуван от изключителния съветски учен Константин Циолковски. Теоретикът на космонавтиката елегантно обосновава своето заключение от гледна точка на философията. Той пише, че фигурата, изведена от Айнщайн, е подобна на библейските шест дни, необходими за създаването на света. Той само потвърждава отделна теория, но по никакъв начин не може да бъде основата на Вселената.
3. Още през 1934 г. съветският учен Павел Черенков, излъчвайки блясъка на течности под въздействието на гама-лъчение, открива електрони, чиято скорост надвишава фазовата скорост на светлината в дадена среда. През 1958 г. Черенков, заедно с Игор Тамм и Иля Франк (смята се, че последните двама са помогнали на Черенков да обоснове теоретично откритото явление) получи Нобелова награда. Нито теоретичните постулати, нито откритието, нито наградата са имали ефект.
4. Концепцията, че светлината има видими и невидими компоненти, се формира окончателно едва през 19 век. По това време вълновата теория на светлината надделява и физиците, след като разграждат видимата от окото част от спектъра, отиват по-далеч. Първо бяха открити инфрачервени лъчи, а след това и ултравиолетови лъчи.
5. Колкото и скептично да се отнасяме към думите на екстрасенсите, човешкото тяло наистина излъчва светлина. Вярно, той е толкова слаб, че е невъзможно да го видиш с просто око. Такова сияние се нарича ултра ниско сияние, то има термичен характер. Записани са обаче случаи, когато цялото тяло или отделните му части блестят по такъв начин, че да е видимо за хората наоколо. По-специално, през 1934 г. лекарите наблюдават у англичанката Анна Монаро, страдаща от астма, блясък в областта на гърдите. Сиянието обикновено започва по време на криза. След завършването му блясъкът изчезна, пулсът на пациента се ускори за кратко и температурата се повиши. Такова сияние се причинява от биохимични реакции - блясъкът на летящи бръмбари има същата природа - и досега няма научно обяснение. И за да видим свръхмалкия блясък на обикновен човек, трябва да видим 1000 пъти по-добре.
6. Идеята, че слънчевата светлина има импулс, т.е. може да въздейства физически върху телата, скоро ще бъде на 150 години. През 1619 г. Йоханес Кеплер, наблюдавайки комети, забелязва, че опашката на кометата винаги е насочена строго в посока, противоположна на Слънцето. Кеплер предполага, че опашката на кометата се отклонява назад от някои материални частици. Едва през 1873 г. един от основните изследователи на светлината в историята на световната наука, Джеймс Максуел, предполага, че опашките на кометите са засегнати от слънчевата светлина. Дълго време това предположение остана астрофизична хипотеза - учените констатираха факта, че слънчевата светлина има пулс, но не можаха да го потвърдят. Едва през 2018 г. учени от Университета на Британска Колумбия (Канада) успяха да докажат наличието на пулс в светлината. За да направят това, те трябвало да създадат голямо огледало и да го поставят в стая, изолирана от всякакви външни влияния. След като огледалото беше осветено с лазерен лъч, сензорите показаха, че огледалото вибрира. Вибрацията беше малка, дори не беше възможно да се измери. Доказано е обаче наличието на лек натиск. Идеята за извършване на космически полети с помощта на гигантски най-тънките слънчеви платна, изразена от авторите на научна фантастика от средата на ХХ век, по принцип може да бъде реализирана.
7. Светлината, или по-точно цветът й, засяга дори абсолютно слепи хора. Американският лекар Чарлз Цайслер, след няколко години изследвания, отне още пет години, за да пробие дупка в стената на научните редактори и да публикува статия за този факт. Цайслер успява да открие, че в ретината на човешкото око, освен обикновените клетки, отговорни за зрението, има клетки, директно свързани с областта на мозъка, която контролира циркадния ритъм. Пигментът в тези клетки е чувствителен към син цвят. Следователно, осветеното в синьо тониране - според температурната класификация на светлината, това е светлина с интензитет над 6500 К - засяга слепите хора толкова успокояващо, колкото и при хора с нормално зрение.
8. Човешкото око е абсолютно чувствително към светлина. Този силен израз означава, че окото реагира на най-малката възможна порция светлина - един фотон. Експериментите, проведени през 1941 г. в университета в Кеймбридж, показват, че хората, дори със средно зрение, реагират на 5 от 5 фотона, изпратени в тяхна посока. Вярно е, че за това очите трябваше да „свикнат“ с тъмнината в рамките на няколко минути. Въпреки че вместо „да свикваме“ в този случай е по-правилно да използваме думата „адаптирай се“ - в тъмното окото конусите, които отговарят за възприемането на цветовете, постепенно се изключват и пръчките влизат в игра. Те дават монохромен образ, но са много по-чувствителни.
9. Светлината е особено важно понятие в живописта. По-просто казано, това са нюанси в осветяването и засенчването на фрагментите на платното. Най-яркият фрагмент от картината е отблясъците - мястото, от което светлината се отразява в очите на зрителя. Най-тъмното място е собствената сянка на изобразения обект или човек. Между тези крайности има няколко - има 5 - 7 - градации. Разбира се, говорим за обектна живопис, а не за жанрове, в които художникът се стреми да изрази собствения си свят и т. Н. Въпреки че от същите импресионисти от началото на ХХ век сините сенки попадат в традиционната живопис - преди тях сенките са били рисувани в черно или сиво. И все пак - при рисуването се смята за лоша форма да се направи нещо леко с бяло.
10. Съществува много любопитен феномен, наречен сонолуминесценция. Това е появата на ярка светлинна светлина в течност, в която се създава мощна ултразвукова вълна. Това явление е описано още през 30-те години на миналия век, но същността му е разбрана 60 години по-късно. Оказа се, че под въздействието на ултразвук в течността се създава кавитационен балон. Той се увеличава по размер за известно време, а след това рязко се срутва. По време на този колапс се отделя енергия, която дава светлина. Размерът на единичен кавитационен балон е много малък, но те се появяват в милиони, давайки стабилен блясък. Дълго време изследванията на сонолуминесценцията изглеждаха като наука в името на науката - кой се интересува от източници на светлина от 1 kW (и това беше голямо постижение в началото на 21-ви век) с огромна цена? В крайна сметка самият ултразвуков генератор консумира електричество стотици пъти повече. Непрекъснатите експерименти с течна среда и ултразвукови дължини на вълните постепенно доведоха мощността на източника на светлина до 100 W. Засега подобно сияние трае много кратко, но оптимистите смятат, че сонолуминесценцията ще позволи не само да се получат източници на светлина, но и да предизвика реакция на термоядрен синтез.
11. Изглежда, какво би могло да бъде общото между такива литературни герои като полулудия инженер Гарин от „Хиперболоидът на инженер Гарин” от Алексей Толстой и практическият лекар Клобони от книгата „Пътуванията и приключенията на капитан Хатерас” от Жул Верн? И Гарин, и Клобони умело използваха фокусирането на светлинните лъчи, за да произвеждат топлина. Само д-р Clawbonny, след като изсече леща от леден блок, успя да запали огън и да пасе себе си и спътниците си от глад и студена смърт, а инженер Гарин, създавайки сложен апарат, леко наподобяващ лазер, унищожи хиляди хора. Между другото, получаването на огън с ледена леща е напълно възможно. Всеки може да повтори опита на д-р Clawbonny чрез замразяване на лед във вдлъбната плоча.
12. Както знаете, великият английски учен Исак Нютон беше първият, който раздели бялата светлина на цветовете на дъговия спектър, с който сме свикнали. Нютон обаче първоначално преброи 6 цвята в спектъра си. Ученият е бил експерт в много клонове на науката и технологията от онова време и в същото време страстно е обичал нумерологията. И в него числото 6 се смята за дяволско. Следователно Нютон, след дълги размишления, Нютон добави към спектъра цвят, който той нарече „индиго“ - ние го наричаме „виолетов“ и в спектъра имаше 7 основни цвята. Седем е щастливо число.
13. Историческият музей на Академията на стратегическите ракетни войски показва работещ лазерен пистолет и лазерен револвер. „Оръжието на бъдещето“ е произведено в академията през 1984 година. Група учени, ръководени от професор Виктор Сулаквелидзе, се справи напълно със създаденото: създаване на нелетални лазерни малки оръжия, които също не могат да проникнат през кожата на космическия кораб. Факт е, че лазерните пистолети са били предназначени за защита на съветските космонавти в орбита. Те трябвало да заслепят противниците и да ударят оптично оборудване. Поразителният елемент беше оптичен изпомпващ лазер. Касетата беше аналогична на светкавица. Светлината от него се абсорбира от оптичен елемент, който генерира лазерен лъч. Обхватът на унищожението беше 20 метра. Така че, противно на поговорката, генералите не винаги се подготвят само за минали войни.
14. Древните монохромни монитори и традиционните устройства за нощно виждане не създават зелени изображения по прищявка на изобретателите. Всичко беше направено според науката - цветът беше избран така, че да уморява очите възможно най-малко, да позволи на човек да запази концентрация и в същото време да даде най-ясния образ. Според съотношението на тези параметри е избран зеленият цвят. В същото време цветът на извънземните беше предопределен - по време на осъществяването на търсенето на извънземна интелигентност през 60-те години звуковият дисплей на радиосигналите, получени от космоса, се показваше на монитори под формата на зелени икони. Хитри репортери веднага излязоха със „зелените човечета“.
15. Хората винаги са се опитвали да осветяват домовете си. Дори за древните хора, които десетилетия наред са поддържали огъня на едно място, огънят е служил не само за готвене и отопление, но и за осветление. Но за да се осветяват систематично централно улиците, бяха необходими хилядолетия на развитие на цивилизацията. През XIV-XV век властите на някои големи европейски градове започват да задължават гражданите да осветяват улицата пред къщите си. Но първата наистина централизирана система за улично осветление в голям град се появява едва през 1669 г. в Амстердам. Местният жител Ян ван дер Хайден предложи да се поставят фенери по краищата на всички улици, така че хората да попадат по-малко в многобройните канали и да бъдат изложени на престъпни посегателства. Хайдън беше истински патриот - преди няколко години той предложи да се създаде пожарна команда в Амстердам. Инициативата е наказуема - властите предложиха на Хейдън да започне нов обезпокоителен бизнес. В историята на осветлението всичко мина като по план - Хейдън стана организатор на осветителната служба. За заслуга на градските власти трябва да се отбележи, че и в двата случая предприемчивият градски жител е получил добро финансиране. Хейдън не само инсталира 2500 стълба на лампи в града. Той също така е изобретил специална лампа с толкова успешен дизайн, че лампите Hayden са били използвани в Амстердам и други европейски градове до средата на 19 век.
