Lumina Prin istorie

E evident că lumina are o importanță primară pentru existența, și dezvoltarea ființelor umane. Toate invențiile și progresele omenești ar fi fost imposibile fără capacitatea de a percepe lumina. Cu toate că lumina este peste tot pe parcursul zilii și vieții omenești, un răspuns asupra structurii și compoziției acesteia e greu de găsit. În decurs de milenii savanții propuneau diferite concepții, deseori contradictorii, care să permită înțelegerea mai profundă a lumii în care trăim.

Epoca Antică

În Grecia antică era populară idea că, din ochii este emanată lumina. Dar totuși era pusă la dubii. Find că de ar fi fost lumina emanată din ochi, omul ar fi putut vedea și noapte.

Lucretius ¹ scria în lucrarea “Despre Natura Lucrurilor ²“:

Lumina și căldura solară; acestea sunt compuse din particule invizibile (atomi) minuscule care, atunci când sunt împinși, nu pierd timp în a trage chiar peste interspațiul aerului în direcția dată de împingere.

Cu toate că punctul de vedere are o acuratețe remarcabilă, viziunile lui Lucretius nu erau acceptate în general.

Mult pînă la Lucretius, Euclid ³ (anii 300 î.HR.) studiînd proprietățile luminii a depistat că ea se deplasează în linii drepte. El a descris legile reflecție și le-a studiat matematic. Acestea sunt utilizate pînă în zilele de astăzi. ⁴

Epoca Medievală

Cea mai mare avansare în perioada medievală, cu privire la concepția luminii, a făcuto Ibn Al-Haitam ⁵ (anii 1000 d.Hr.), unul din cei mai importanți savanți ai epocii medievale. El a demonstrat că capacitatea de a vedea este datorată de intrarea luminii în ochi din surse externe.

Al-Haitam își dădea seama că lumina are o viteză limită, și că refracția are loc din cauza diferenței de viteză în diferite medii. ⁴

Epoca Modernă

Prima dată viteza luminii a fost calculată de astronomul danez Ole Rømer ⁶.

Studiind mișcarea sateliților Jupiterului, a observat niște iregularități. Spre exemplu Io, unul din satelite, răsare mai tîrziu cînd pămîntul se depărtează de Jupiter. Savantul a atribuit aceasta întîrziere, cu timpul adițional de care lumina are nevoi pentru a ajunge la pămînt. El a calculat cu ce viteză lumina trece prin orbita pămîntului. ⁶

În ce privește natura luminii, erau două teorii predominante:

• Corpusculară: Lumina formată dintr-un flux de particule mici. Suportată de renumitul savant Isaac Newton ⁷

• Ondulară: Lumina formată din unde ce parcurg prin eter ⁸. Suportată de savantul olandez Christiaan Huygens ⁹

Chiar dacă ambele teorii sunt contradictorii, ele nu se excludeau una pe alta. Teoria corpusculară era mai acceptată între savanți din cauza autorității lui Newton în lumea științifică.

Fenomenul luminii pute fi interpretat de fiecare în felul lui. Spre exemplu refracția:

Huygens considera că fenomenul este datorat din cauza că viteza undelor de lumină scade la intrarea în alt mediu. Pe cînd Newton considera că lumina își schimbă unghiul din cauza că viteza particulelor crește la intrarea în alt mediu.

Cu toate că viteza a luminii era cunoscută pe timpul dezbaterii, demonstrarea uneia dintre teorii calculînd diferența de viteză între medii era practic imposibilă pe timpurile celea. De abia în anii 1850 s-a demonstrat că viteza a luminii este mai mică în apă. Cea ce demonstra că lumina are un caracter ondulatoriu. ¹⁰

În secolul a XIX-lea, James Maxwell ¹¹ a format teoria existenței undelor electro magnetice. Și a ajuns la concluzia că lumina se propagă în spațiu sub formă de unde electromagnetice.

S-a constatat că undele de lumină sunt cuprinse într-un spectru încust, cu lungimi de la 7.810^-7 m (410¹⁴ Hz) - lumina roșie, pînă la 3.910^-7 m (7.710¹⁴ Hz) - lumina violetă. ¹²

Prin anii 1885, Heinrich Hertz ¹³ a descoperit că o placă metalică fiind iluminată de lumină ultravioletă, emite electricitate. Pe cînd iluminîndo cu lumină roșie nu emită electricitate. Efectul dat, numit efect fotoelectric, nu putea fi explicat de natura lumina fiind numai o undă ce transmite energie.

Epoca Contemporană

Inspirat de Max Planck [^planck], Albert Einstein ¹⁴ a fost recunoscător de ideile lui Newton, a propus teoria că lumina este creată din particule mici quante mai tîrziu numite fotoni. A căror energie depinde de frecvența undei asociate.

Astfel, în dependență de interacțiunea luminii cu materia, lumina se poate manifesta atît ca particule cît și ca undă. ¹⁰

Concluzie

Pînă și în zilele noastre conceptul de lumină e complicat de-l definit. Cu toate că nu putem cu siguranță numi natura luminii și structura ei, efortul depus de milenii spre definirea acesteia ne-a luminat calea spre înțelegere a lumii înconjurătoare.