Teadlastele meeldib öelda, et iga teooria on midagi väärt, kui seda saab esitada lihtsas keeles, mis on kättesaadav enam-vähem ettevalmistunud võhikule. Kivi langeb sellise ja sellise kaarega maapinnale sellise ja sellise kiirusega, ütlevad nad ja nende sõnu kinnitab praktika. Lahusele Y lisatud aine X värvib selle siniseks ja samale lahusele lisatud aine Z annab sellele rohelise värvi. Lõppkokkuvõttes on peaaegu kõik, mis meid igapäevaelus ümbritseb (välja arvatud mitmed täiesti seletamatud nähtused) kas teaduse seisukohast lahti seletatud või üldse, nagu näiteks igasugune sünteetika, on selle toode.
Kuid sellise põhimõttelise nähtuse nagu valgus puhul pole kõik nii lihtne. Esmasel, igapäevases plaanis näib kõik olevat lihtne ja selge: seal on valgus ja selle puudumine on pimedus. Murdunud ja peegeldunud valgus on erinevat värvi. Eredas ja väheses valguses nähakse objekte erinevalt.
Aga kui natuke süveneda, selgub, et valguse olemus on endiselt ebaselge. Füüsikud vaidlesid pikka aega ja jõudsid siis kompromissile. Seda nimetatakse "laine-korpuse dualismiks". Inimesed ütlevad selliste asjade kohta "ei mulle ega teile": ühed pidasid valgust osakeste-korpusside vooguks, teised arvasid, et valgus on lained. Mingil määral olid mõlemad pooled nii õiged kui ka valed. Tulemuseks on klassikaline tõmme-tõuge - mõnikord on valgus laine, mõnikord - osakeste voog, sorteerige see ise. Kui Albert Einstein küsis Niels Bohrilt, mis on valgus, soovitas ta selle küsimuse valitsuses üles tõsta. Otsustatakse, et valgus on laine ja fotoelemendid tuleb keelata. Nad otsustavad, et valgus on osakeste voog, mis tähendab, et difraktsioonivõred keelatakse.
Allpool toodud faktide valik ei aita muidugi valguse olemust selgitada, kuid see pole kõik selgitav teooria, vaid ainult valguse kohta käivate teadmiste lihtne süstematiseerimine.
1. Koolifüüsika kursuselt mäletavad paljud, et valguse või täpsemalt elektromagnetlainete leviku kiirus vaakumis on 300 000 km / s (tegelikult 299 793 km / s, kuid sellist täpsust pole vaja isegi teaduslikes arvutustes). See füüsika kiirus, nagu Puškin kirjanduse jaoks, on meie kõik. Kehad ei saa liikuda kiiremini kui valguskiirus, meile pärandati suur Einstein. Kui äkki laseb keha end valguse kiirusest isegi meeter tunnis ületada, rikub see seeläbi põhjuslikkuse põhimõtet - postulaati, mille kohaselt tulevane sündmus ei saa eelmist mõjutada. Eksperdid tunnistavad, et seda põhimõtet pole veel tõestatud, märkides samas, et tänapäeval on see ümberlükkamatu. Ja teised spetsialistid istuvad aastaid laborites ja saavad tulemusi, mis põhimõtteliselt ümber lükkavad.
2. 1935. aastal kritiseeris valguskiiruse ületamise võimatuse postulaati silmapaistev nõukogude teadlane Konstantin Tsiolkovsky. Kosmonautikateoreetik põhjendas oma järeldust elegantselt filosoofia seisukohalt. Ta kirjutas, et Einsteini järeldatud näitaja sarnaneb maailma loomiseks kulunud piibellike kuue päevaga. See kinnitab ainult eraldi teooriat, kuid ei saa mingil juhul olla universumi alus.
3. Veel 1934. aastal avastas Nõukogude teadlane Pavel Tšerenkov gammakiirguse mõjul vedelike kuma, elektronid, mille kiirus ületas antud keskkonnas valguse faasikiirust. 1958. aastal said Tšerenkov koos Igor Tamm ja Ilya Frankiga (arvatakse, et kaks viimast aitasid Tšerenkovil avastatud nähtust teoreetiliselt põhjendada) Nobeli preemia. Teoreetilised postulaadid, avastus ega auhind ei avaldanud mingit mõju.
4. Mõiste, et valgusel on nähtavaid ja nähtamatuid komponente, kujunes lõplikult alles 19. sajandil. Selleks ajaks valitses valguse laineteooria ja füüsikud, olles lagundanud spektri silmaga nähtava osa, läksid kaugemale. Esiteks avastati infrapunakiired ja seejärel ultraviolettkiired.
5. Ükskõik kui skeptilised me ka selgeltnägijate sõnade suhtes oleme, kiirgab inimkeha tõesti valgust. Tõsi, ta on nii nõrk, et teda on võimatu palja silmaga näha. Sellist sära nimetatakse ülimadalaks helenduseks, sellel on termiline iseloom. Siiski registreeriti juhtumeid, kui kogu keha või selle üksikud osad särasid nii, et see oli ümbritsevatele inimestele nähtav. Eelkõige täheldasid arstid 1934. aastal astma käes kannatanud inglanna Anna Monaro rindkere piirkonnas kuma. Kuma algas tavaliselt kriisi ajal. Pärast selle lõppu kuma kadus, patsiendi pulss kiirenes lühikeseks ajaks ja temperatuur tõusis. Sellise sära põhjustavad biokeemilised reaktsioonid - lendavate mardikate kuma on sama olemusega - ja seni puudub sellel teaduslik seletus. Ja selleks, et näha tavalise inimese üliväikest sära, peame nägema 1000 korda paremini.
6. Idee, et päikesevalgusel on impulss, see tähendab, et ta suudab kehasid füüsiliselt mõjutada, saab peagi 150 aastat vanaks. 1619. aastal märkas Johannes Kepler komeete jälgides, et iga komeedi saba on alati suunatud rangelt Päikese vastassuunas. Kepler soovitas, et komeedi saba paisataks tagasi mõne materjali osakese poolt. Alles 1873. aastal pakkus maailmateaduse ajaloo üks peamisi valguse uurijaid James Maxwell, et päikesevalgus mõjutab komeetide saba. Pikka aega jäi see eeldus astrofüüsiliseks hüpoteesiks - teadlased väitsid, et päikesevalgusel on pulss, kuid nad ei suutnud seda kinnitada. Alles 2018. aastal õnnestus Briti Columbia ülikooli (Kanada) teadlastel tõendada impulsi olemasolu valguses. Selleks pidid nad looma suure peegli ja asetama selle ruumi, mis on isoleeritud kõigist välistest mõjudest. Pärast peegli laserkiirega valgustamist näitasid andurid, et peegel vibreerib. Vibratsioon oli pisike, seda polnud isegi võimalik mõõta. Kerge rõhu olemasolu on siiski tõestatud. Idee teostada kosmoselende hiiglaslike kõige õhemate päikesepurjekate abil, mida ulmekirjanikud on väljendanud juba kahekümnenda sajandi keskpaigast, saab põhimõtteliselt realiseerida.
7. Valgus või õigemini selle värv mõjutab isegi täiesti pimedaid inimesi. Ameerika arstil Charles Zeisleril kulus pärast mitmeaastast uurimistööd veel viis aastat, et teha teadusväljaannete toimetajate seina sisse auk ja avaldada selle fakti teos. Zeisler suutis välja selgitada, et inimsilma võrkkestas on lisaks tavalistele nägemise eest vastutavatele rakkudele ka ööpäevarütmi kontrollivad aju piirkonnaga otseselt seotud rakud. Nende rakkude pigment on sinise värvi suhtes tundlik. Seetõttu toimib sinises toonis valgustus - vastavalt valguse temperatuuri klassifikatsioonile see valgus intensiivsusega üle 6500 K - pimedatele sama uimastavatele kui normaalse nägemisega inimestele.
8. Inimsilm on valguse suhtes absoluutselt tundlik. See vali väljend tähendab, et silm reageerib võimalikult väikesele valguse osale - ühele footonile. 1941. aastal Cambridge'i ülikoolis läbi viidud katsed näitasid, et isegi keskmise nägemisega inimesed reageerisid 5-le nende suunas saadetud footonile 5-st. Tõsi, selleks pidid silmad mõne minutiga pimedusega "harjuma". Ehkki „harjumise“ asemel on antud juhul õigem kasutada sõna „kohaneda“ - pimedas lülitatakse silmade koonused, mis vastutavad värvide tajumise eest, järk-järgult välja ja vardad tulevad mängu. Nad annavad ühevärvilise pildi, kuid on palju tundlikumad.
9. Valgus on maalimisel eriti oluline mõiste. Lihtsustatult öeldes on need lõuendi fragmentide valgustuse ja varjutuse varjud. Pildi eredaim fragment on pimestamine - koht, kust valgus vaataja silmis peegeldub. Pimedaim koht on kujutatava objekti või inimese enda vari. Nende äärmuste vahel on mitu astet - on 5–7. Muidugi räägime esememaalimisest, mitte žanritest, milles kunstnik püüab väljendada omaenda maailma jne. Ehkki samadelt 20. sajandi alguse impressionistidelt langesid traditsioonilisse maali sinised varjud - enne neid maaliti varje mustaks või halliks. Ja veel - maalimisel peetakse halvaks vormiks teha valgega midagi kerget.
10. On väga uudishimulik nähtus, mida nimetatakse sonoluminestsentsiks. See on ere valgusvihu ilmumine vedelikus, milles luuakse võimas ultrahelilaine. Seda nähtust kirjeldati juba 1930. aastatel, kuid selle olemusest saadi aru 60 aastat hiljem. Selgus, et ultraheli mõjul tekib vedelikku kavitatsioonimull. See suureneb mõnda aega ja variseb siis järsult kokku. Selle varingu ajal vabaneb energia, andes valgust. Ühe kavitatsioonimulli suurus on väga väike, kuid need ilmuvad miljonites, andes stabiilse sära. Pikka aega tundusid sonoluminestsentsiuuringud teaduse huvides teadusena - keda huvitavad 1 kW valgusallikad (ja see oli suur saavutus 21. sajandi alguses) ülekaalukate kuludega? Lõppude lõpuks tarbis ultraheligeneraator ise elektrit sadu kordi rohkem. Pidevad katsed vedela keskkonna ja ultraheli lainepikkustega viisid valgusallika võimsuse järk-järgult 100 W-ni. Siiani kestab selline kuma väga lühikest aega, kuid optimistid usuvad, et sonoluminestsents võimaldab mitte ainult saada valgusallikaid, vaid käivitada ka termotuumasünteesireaktsiooni.
11. Tundub, mis võiks olla ühist selliste kirjandustegelaste vahel nagu Aleksei Tolstoi “Insener Garini hüperboloid” poolhull insener Garin ja Jules Verne’i raamatust “Kapten Hatterase reisid ja seiklused” praktiline arst Clobonny? Nii Garin kui Clawbonny kasutasid kõrgete temperatuuride saamiseks oskuslikult valgusvihkude fokuseerimist. Vaid doktor Clawbonny, olles jääplokist objektiivi välja raiunud, suutis tule kätte saada ja ennast ja oma kaaslasi näljast ja külmast surmast karjatada ning insener Garin, olles loonud keerulise aparaadi, mis pisut meenutas laserit, hävitas tuhandeid inimesi. Muide, jääläätsega tuld saada on täiesti võimalik. Dr Clawbonny kogemusi saab igaüks korrata nõgusale plaadile jää külmutades.
12. Nagu teate, jagas suurepärane inglise teadlane Isaac Newton esimesena valge valguse meie jaoks harjunud vikerkaarespektri värvidesse. Kuid Newton luges oma spektris esialgu kokku 6 värvi. Teadlane oli ekspert paljudes tolleaegsetes teaduse ja tehnika valdkondades ning oli samal ajal kirglik numeroloogia vastu. Ja selles peetakse numbrit 6 kuradiks. Seetõttu lisas Newton pärast pikka kaalumist spektrile värvi, mida ta nimetas "indigoks" - me nimetame seda "violetseks" ja spektris oli 7 põhivärvi. Seitse on õnnenumber.
13. Strateegiliste raketijõudude akadeemia ajaloomuuseumis kuvatakse töötav laserpüstol ja laserrevolver. “Tuleviku relv” valmistati akadeemias juba 1984. aastal. Rühm teadlasi professor Viktor Sulakvelidze juhtimisel tuli komplekti loomisega täielikult toime: valmistati mittesurmavaid laseri käsirelvi, mis samuti ei suuda kosmoseaparaadi nahka tungida. Fakt on see, et laserpüstolid olid mõeldud orbiidil olevate Nõukogude kosmonautide kaitsmiseks. Nad pidid vastaseid pimestama ja optilisi seadmeid lööma. Löövaks elemendiks oli optiline pumplaser. Kassett oli analoog välklampiga. Sellest pärinevat valgust neelas laserkiire tekitanud kiudoptiline element. Hävitamise ulatus oli 20 meetrit. Niisiis, vastupidiselt öeldule, ei valmista kindralid alati ette ainult möödunud sõdu.
14. Iidsed ühevärvilised monitorid ja traditsioonilised öönägemisprillid andsid rohelisi pilte mitte leiutajate kapriisilt. Kõik tehti vastavalt teadusele - värv valiti nii, et see väsiks silmi võimalikult vähe, võimaldaks inimesel keskendumist säilitada ja samal ajal kõige selgema pildi anda. Nende parameetrite suhte järgi valiti roheline värv. Samal ajal oli tulnukate värv ette määratud - tulnukate luure otsimise rakendamise käigus 1960. aastatel kuvati kuvaritelt kosmosest saadud raadiosignaalide helinäit roheliste ikoonide kujul. Kavalad reporterid mõtlesid kohe välja "rohelised mehed".
15. Inimesed püüdsid alati oma kodu valgustada. Isegi iidsete inimeste jaoks, kes hoidsid tuld aastakümneid ühes kohas, teenis tuli lisaks toiduvalmistamisele ja soojendamisele ka valgustuseks. Kuid tänavate süstemaatiliseks tsentraalseks valgustamiseks kulus tsivilisatsiooni arenguks aastatuhandeid. XIV-XV sajandil hakkasid mõne Euroopa suurlinna võimud kohutama linlasi oma maja ees tänavat valgustama. Kuid esimene tõeliselt tsentraliseeritud tänavavalgustussüsteem suures linnas ilmus alles 1669. aastal Amsterdamis. Kohalik elanik Jan van der Heyden tegi ettepaneku panna laternad kõigi tänavate äärtesse, nii et inimesed ei satuks vähem arvukatesse kanalitesse ja puutuksid kokku kuritegelike rünnakutega. Hayden oli tõeline patrioot - paar aastat tagasi tegi ta ettepaneku luua Amsterdami tuletõrje. Algatus on karistatav - võimud pakkusid Haydenile uut tülikat äri. Valgustusloos sujus kõik nagu plaan - Haydenist sai valgustusteenuse korraldaja. Linnavõimude kiituseks tuleb märkida, et mõlemal juhul sai ettevõtlik linlane hea rahastuse. Hayden ei paigaldanud linna mitte ainult 2500 laternaposti. Samuti leiutas ta nii eduka disainiga spetsiaalse lambi, et Haydeni lampe kasutati Amsterdamis ja teistes Euroopa linnades kuni 19. sajandi keskpaigani.
