Magiczne właściwości światła – tych rzeczy nie wiedziałeś

Gdy bohater kreskówki ma dobry pomysł, to nad jego głową pojawia się żarówka, a cała postać jaśnieje. Nie bez powodu. Światło jest niesamowite!

Jest szybkie... bardzo szybkie

Prędkość światła w próżni wynosi 299 792 458 m/s. To prawie 300 000 km/s, więc dostatecznie szybko, by trasę z Gdańska do Zakopanego pokonać w 0,002 sekundy. Nie oznacza to jednak, że prędkość światła jest zawsze taka sama. W innych środowiskach może być ono wolniejsze. Na przykład w wodzie rozchodzi się z prędkością 225 tys. km/s, a w diamencie 125 tys. km/s. To jednak nadal nic w porównaniu z tym, co możemy zrobić ze światłem w warunkach laboratoryjnych. Lene Vestergaard Hau, duńska fizyk pracująca na Uniwersytecie Harvarda, zatrzymała światło całkowicie. Jego impuls przepuszczono przez kondensat Bosego-Einsteina, zatrzymując go na milisekundę.

Może się wydawać, że to niedużo, ale to dostatecznie długi czas, by w normalnych warunkach światło pokonało 300 kilometrów - tłumaczy Hau. Spowalnianie i zatrzymywanie światła może w przyszłości zaowocować stworzeniem komputerów wykorzystujących światło zamiast elektronów do przenoszenia i magazynowania informacji.

Jest wykorzystywane do transmisji danych

Nie musimy czekać na „świetlne komputery” wykorzystujące kondensat Bosego-Einsteina, by cieszyć się futurystycznymi właściwościami światła. Wystarczy podłączyć w domu internet światłowodowy.

Otoczka kabla światłowodowego jest grubsza, ale sam rdzeń, w którym biegnie światło, jest supercienki, podobny do ludzkiego włosa. Nie musi być inny, by oferować niesamowite możliwości. W światłowodzie do transmisji danych wykorzystywany jest nie prąd elektryczny, ale modulowana fala świetlna pochodząca z diody LED czy lasera. Oznacza to, że sygnał może przemieszczać się dużo, dużo szybciej.

Technologia jeszcze się rozwija i tak naprawdę nie jesteśmy jeszcze w stanie wykorzystać na skalę masową nawet ułamka jej możliwości, ale mimo to już teraz dzięki światłowodowi możemy skorzystać z prędkości ściągania 600 czy 1000 Mb/s. A dopiero zaczynamy się „rozkręcać”.

Jest przepiękne!

W sprzyjających warunkach światło może być nie tylko pomocne czy praktyczne, ale też przepiękne. Najlepszym przykładem na to są zorze polarne. Powstają one z burz słonecznych, ogromnych chmur plazmy wyrzucanych przez naszą gwiazdę, które po kilkunastu godzinach lotu docierają do Ziemi i zderzają się z jej polem magnetycznym. Efektem tego są ferie kolorów .

Zmień kablówkę na Orange Światłowód: Sprawdź, czy jesteś w zasięgu [Dowiedz się więcej >]

Jest trochę jak pieprz...

W 1993 roku klinika sił powietrznych Stanów Zjednoczonych przeprowadziła badanie mające sprawdzić wpływ światła na... ludzki nos. Przynajmniej częściowo. Jeszcze dziwniejszy był wynik jego wynik.

Zdaniem pracujących nad nim badaczy, od 18 do 35 procent populacji Ziemi jest podatnych na efekt „photic sneeze reflex”, czyli nic innego jak odruch kichania spowodowany światłem słonecznym. Okazuje się, że nagła zmiana intensywności światła może wywołać kichnięcie.

Wydaje się to dość zabawne, ale badanie było prowadzone przez U.S. Air Force nie bez powodu. Kichnięcie w czasie spaceru z psiakiem może być śmieszne czy nawet przyjemnie odświeżające. Siedząc jednak za sterami myśliwca, lepiej nie mieć takich niespodzianek.

Jest tanie i zimne

Diody LED spopularyzowały się w ostatnich latach do tego stopnia, że zaczęły zastępować tradycyjne żarówki - nie tylko w naszych domach, ale też miejscach publicznych, sygnalizacji świetlnej, samochodach itd.

Zapewnia to ogromne oszczędności, bo są one o wiele bardziej wydajne niż oświetlenie bazujące na żarnikach. Czasem jednak ich wydajność przysparza osobliwego problemu - są zbyt dobre w tym, co robią. Diody elektroluminescencyjne mają małe straty energii i nie nagrzewają się tak bardzo, jak zwykłe żarówki. W szczególnych sytuacjach może sprawiać to problem. W 2010 roku w USA mówiło się chociażby o wypadku w mieście Oswego, w którym zginęła kobieta potrącona przez samochód, którego kierowca przejechał skrzyżowanie na czerwonym świetle. Świetle, którego nie widział, bo lampy LED zasypał śnieg, który nie topniał z powodu niskiej temperatury diod.

Jest częścią nas

Jeśli błyszczące w słońcu wampiry z serii książek i filmów „Zmierzch” wydały się wam dziwne lub naiwne, to musicie wiedzieć, że są bliżej prawdy, niż mogłoby się w pierwszej chwili wydawać.

W 2009 roku japońscy badacze Masaki Kobayashi, Daisuke Kikuchi i Hitoshi Okamura w podsumowaniu jednego ze swoich eksperymentów napisali, że „ludzkie ciało dosłownie migocze”. Chodziło im o światło, jakie nasze ciała i ciała wszystkich żywych istot emitują w wyniku naturalnych procesów metabolizmu.
„Odkryliśmy, że ludzkie ciało bezpośrednio i rytmicznie emituje światło. Zmiany w emisji fotonów mogą mieć powiązanie z metabolizmem energii (...). Intensywność światła emitowanego przez ciało jest 1000 razy mniejsza niż czułość naszych oczu” - czytamy w badaniu Japończyków.

Jest częścią natury

Japończycy udowodnili, że człowiek lśni, ale niektóre zwierzęta na naszej planecie robią to lepiej. Bioluminescencja, to proces chemiczny zachodzący w ciałach niektórych zwierząt, który sprawia, że świecą. Czasem, by zorientować się w niesprzyjającym, ciemnym otoczeniu i uniknąć zagrożenia, innym razem wręcz przeciwnie - by zwabić ofiarę do światła i zjeść obiad.

Co ciekawe, te naturalne zdolności niektórych organizmów żywych stały się ciekawe dla badaczy pracujących nad ich sztucznym wykorzystaniem lub replikowaniem. Geny odpowiadające za bioluminescencję są stosowane jako znaczniki w modyfikacjach roślin. W przyszłości wykorzystanie tego naturalnego światła może pójść jeszcze dalej i być bardziej spektakularne. Trwają prace nad takim modyfikowaniem roślin, by świeciły one w nocy. Po co? By na przykład drzewa posadzone obok drogi oświetlały ją. Jeden z takich projektów, Glowing Plants, zebrał na Kickstarterze ponad 400 000 dolarów. Na stronie projektu można już składać zamówienia na nasiona świecących roślin.

Światło to nie magia. Nigdy nią nie było i nie będzie. Jego wykorzystanie w wielu przypadkach przypomina jednak czary.