ŠIAURĖS ATĖNAI

Šiaurės Atėnai. 2007-09-29 nr. 863

| Spausdinti | Archyvas | Redakcija |

ROLANDAS KAUŠAS. Tėvas ir sūnus (53) • PETRAS RAKŠTIKAS. Genys kala tylą (6) • AUGUSTINAS DAINYS. Aprūdijęs erškėtrožės žiedas (4) • -js-. Sekmadienio postilė (1) • RIČARDAS ŠILEIKA. n...u...o...g...i...r...d...o...s (2) • JONAS GRIGAS. Šviesos paslaptys (4) • JŪRATĖ VISOCKAITĖ. Telšių teatro energetika (4) • SIGITAS GEDA. Žydėjo mėlynos cikorijos (15) • SIMON REES. Mergaičių kultūra stambiu planu (109) • IEVA GUDMONAITĖ. Varnų valgymo apeigos (1) • CASTOR&POLLUX. Verba de verbis (3) • LAIMANTAS JONUŠYS. Susitelkusi tamsa (5) • CRAIG BROWN. Viena sakai, o motina mintyVYTENIS ALMONAITIS, JUNONA ALMONAITIENĖ. Pilininko Šereikos žemėje (7) • LEVUTIS MALINAUSKAS. Mūsų žmonės (1) • RAULAS VAN GAURAS. Poema apie Katiną (86) • nėra čia nė menkiausio zacepo (351) • 2007 m. spalio 13 d. Nr. 38 (864) turinys (15) •

Šviesos paslaptys

JONAS GRIGAS

[skaityti komentarus]

Šviesa mums atskleidžia pasaulį. Jos reikia mūsų kūnui ir sielai. Šviesa valdo mūsų biologinius laikrodžius. Ji mūsų smegenyse sukelia spalvų pojūtį. Šviesa mus maitina, teikdama augalams ir gyvūnams energiją, o mums patiems vaivorykščių, saulėtekių ir saulėlydžių grožį.

Per amžius žmonės bandė suprasti, kas yra šviesa, nes visata per Didįjį sprogimą šviesa prasidėjo, šviesa ji ir baigsis, užgesus Saulei ir žvaigždėms. Šviesa yra labai paslaptinga. Fizikai suskaldė gamtos medžiagą į mažiausias ir egzotiškiausias dalis, tačiau šviesa liko tokia pati. Šviesa yra gryna, bet ne paprasta. Šviesa yra elektromagnetinės bangos, bet kartais elgiasi kaip medžiagos dalelių srautas.

Mes nematome pačios šviesos, mes tik galime matyti dėl jos. Taip nesižavėtume raudonos rožės grožiu, jei galvotume, kad raudona spalva tėra maždaug 700 nanometrų bangos ilgio elektromagnetinės spinduliuotės smegenų interpretacija. Teatro apšvietėjai geriausiai atlieka savo darbą, kai niekas šviesų iš viso nepastebi. Jų tikslas – sukurti malonią atmosferą ir nuotaiką. Gal ir Dievas taip sukūrė šviesą, kad jos nepastebėtume.

Mes tik retkarčiais atkreipiame dėmesį ir grožimės ypatingomis šviesos apraiškomis – spalvota vaivorykšte, žaibu tamsiame danguje, saulėlydžiu, saulės apšviestų bažnyčių spalvotais vitražais, žvakės mirkčiojimu, pripildančiu kambarį romantikos.

Kasdieniame gyvenime prie šviesos esame taip pripratę, kad į ją nekreipiame dėmesio. Šviesa yra tarsi oras. Ji yra, ir tiek. Eilinis žmogus apie šviesą susimąsto ne daugiau kaip žuvis apie vandenį. Bet tie, kurių mintys siekia toliau kasdienybės ribų, šviesą analizuoja seniai.

Nors ir sunku suprasti šviesą, senovės žmonėms buvo dar sunkiau. Neturėdami mokslinių instrumentų, šviesos paslaptis jie tyrė pasitelkę savo išradingą vaizduotę ir mintį.

Senovės Indijos filosofinės mokyklos samkhja ir vaišešika dar V–VI amžiais prieš Kristų kūrė šviesos teorijas. Anot jų, šviesos spinduliai yra dideliu greičiu sklindančių ugnies atomų srautas. Šviesa gali pasireikšti įvairiai – priklausomai nuo ugnies atomų greičio ir išsidėstymo. I amžiuje prieš Kristų indai Saulės šviesą laikė septyniais Saulės spinduliais. V amžiuje indų budistai suprato, kad Mėnulis ir planetos neskleidžia savo šviesos, o tik atspindi Saulės šviesą. Jie šviesą laikė energijai ekvivalentiškų atomų srautu, manė, kad medžiagas sudaro šios šviesos / energijos dalelės.

V amžiuje prieš Kristų graikas Empedoklis manė, kad deivė Afroditė uždegė ugnį žmonių akyse ir jos spinduliai, sąveikaudami su Saulės spinduliais, leidžia viską matyti. III amžiuje prieš Kristų Euklidas veikale „Optika“ suabejojo, ar vaizdus kuria akių šviesos spinduliai. 55 metais prieš Kristų romėnas Lukrecijus rašė: „Saulės šviesą ir šilumą sudaro smulkūs atomai, kurie akimirksniu sklinda erdvėje tiesia kryptimi.“ II amžiuje Ptolemajas taip pat sukūrė teoriją, kad daiktus matome iš akių sklindančiais spinduliais.

Arabų mokslininkas Ibn al Haythamas (Alhazenas) I amžiuje parašė „Optiką“, kurioje patobulino Ptolemajo teoriją. Jis manė, kad Saulės apšviesti daiktai skleidžia šviesos spindulius ir šie atsispindėję patenka į akis, o šviesa yra mažyčių dalelių srautas, sklindantis baigtiniu greičiu. Jo knyga buvo išversta į lotynų kalbą. Joje jis teisingai aprašė saulėlydžio spalvas, šešėlius, vaivorykštes, paaiškino Saulės ir Mėnulio matomą padidėjimą arti horizonto, aprašė veidrodžius ir atspindžio reiškinį. Jį galima vadinti moderniosios optikos tėvu.

Pierre’as Gassendi XVII amžiuje šviesą taip pat laikė dalelių srautu. Ir Newtonas knygoje „Optika“ 1704 metais postulavo, kad šviesą sudaro medžiagos dalelės, sklindančios iš šviesos šaltinio visomis kryptimis. Kai šviesa praėjo pro Newtono prizmę, ji išėjo kitokia. Newtonas įrodė, kad baltą šviesą sudaro visos spektro spalvos. Prizme jis suskaldė baltą Saulės šviesą į vaivorykštę. Kita prizme tą vaivorykštę vėl surinko į baltą šviesą. Anglijos karališkosios draugijos posėdyje jis pasakė: „Kad ir kas būtų šviesa, ją sudaro skirtingų spindulių seka.“ Newtonas manė, kad šviesa yra srautas skirtingo dydžio be galo mažų dalelių, išeinančių iš šviečiančių kūnų. Jo autoritetas buvo toks didelis, kad jis smarkiai sugniuždė šviesos banginę teoriją. Pastaroji atsigavo tik XIX amžiuje. Tai apie 1860 metus padarė škotas Jamesas Clerkas Maxwellas. Tirdamas elektrą ir magnetybę jis suprato, kad elektromagnetinės bangos erdvėje sklinda šviesos greičiu. Jis padarė išvadą, kad šviesa taip pat yra elektromagnetinės bangos.

Ir dabar šviesa vadinama fotonais, kai ji elgiasi kaip dalelės. Fotonai tarsi analogiški elektronams – neigiamoms medžiagos dalelėms, kurios sukasi atome apie branduolį. Atplėšti nuo branduolio, jie tampa geriausiais žmogaus tarnais – informacijos nešėjais telefonu, radiju, televizija, šviesolaidžiais ar internetu. Viena kvarco gija vienu metu gali perduoti 10 mln. telefoninių pokalbių. Šviesa gali tapti galingu ginklu, erdvėje sprogdinančiu priešo raketas, arba erdvėlaivių energijos šaltiniu.

Kuo giliau žvelgi į šviesą, tuo labiau supranti, kad mūsų gyvenimas nuo pat pradžios glaudžiai susijęs su šviesa. Nuo technologijų iki mūsų dvasingumo esame šviesos kūriniai. Esame žvaigždžių vaikai, nes degdamas žvaigždžių katile vandenilis virsta heliu, helis vykstant branduolinėms reakcijoms virsta anglimi, deguonimi ir kitais elementais, o šie kartu su šviesa išsklaidomi erdvėje. Iš tų elementų mes ir sukurti.

Kvantinė fizika sustiprino ginčą – šviesa yra dalelės ar bangos. Degant malkoms ar šviečiant elektros lemputei, fotonai susidaro pakitus elektronų energijai. Erdvėje jie sklinda kaip banga, tačiau sąveikaudami su medžiaga elgiasi kaip dalelės. 1900 metais Maxas Planckas įtvirtino šį šviesos dvilypumą, eksperimentiškai įrodęs, kad šiluma, sklindanti, pvz., iš krosnies ar radiatoriaus, irgi yra elektromagnetinės bangos, kurios daužo medžiagas pavieniais gabaliukais (juos pavadino kvantais) – nelyginant automato kulkos. Tai tarsi prieštaravo Maxwello teorijai ir jis pats abejojo tais savo kvantais. Šviesos dvilypumas ilgai atrodė keistas. Tačiau neseniai buvo įrodyta, kad atomai, net molekulės, iš kurių mes sudaryti, taip pat dvilypiai – gali būti dalelės ir bangos, t. y. koncentruota elektromagnetinė energija. Amerikoje stebėjau, kaip natrio atomai paverčiami bangomis ir atvirkščiai.

Šviesa yra tokia pati elektromagnetinė spinduliuotė kaip ir radijo bangos, mikrobangos, kuriomis transliuojama palydovinė televizija arba kalbamės mobiliaisiais telefonais, infraraudonieji, rentgeno ar gama spinduliai. Tai fotonų srautas. Matoma šviesa yra tik labai siaura šių elektromagnetinių bangų spektro dalis. Dievas, matyt, nenorėjo, kad matytume per daug. Jei matytume infraraudonaisiais spinduliais, akys būtų daug didesnės, naktį mums būtų šviesu (šią spinduliuotę skleidžia kiekvienas šiltas daiktas) ir nepatogu miegoti. Nuo tos gausybės šviesos mūsų smegenys pavargtų. Jei matytume mikrobangomis, tarsi radarais skrostume žmogų ar medį kiaurai, o akys būtų kaip palydovinių televizijos antenų lėkštės. Taip pat būtų nepatogu. Jei matytume ultravioletiniais spinduliais, pasaulis būtų dar kitoks. Matyt, Dievas išrinko patogiausią akių variantą.

Saulė skleidžia visą elektromagnetinių bangų spektrą – nuo radijo bangų iki gama kvantų. Apie pusė iš Saulės sklindančios elektromagnetinės energijos tenka matomai šviesai. Kita pusė yra akiai nematoma, jai žmonės yra akli. Kiekviena iš mūsų akių turi apie 125 mln. matomosios šviesos jutiklių – lazdelių ir kūgelių – fotonams jautrių ląstelių. Penktadalis mūsų smegenų apdoroja akių priimamą informaciją.

Akys yra sukurtos jausti gausiausią Saulės skleidžiamą energiją, kuri Žemei teikia gyvybę. Matoma šviesa sklinda ganėtinai trumpomis bangomis, kurios biologiškai yra labai patogios. Pasiekusios akį šviesos bangos lęšiuko yra užlenkiamos ir sufokusuojamos į tinklainę, kurioje yra gausu minėtųjų jutiklių – lazdelių ir kūgelių. Šiuos jutiklius veikia šviesos fotonai ir elektrinės poliarizacijos būdu sukuria elektros impulsus, neuronais perduodamus į smegenis. Smegenys analizuoja juos ir paverčia į spalvų pojūčius. Šis mechanizmas toks tobulas, kad sakoma, jog žmogaus smegenys taip gali skirti 10 mln. atspalvių.

Akių lazdelės jaučia tik silpną šviesą ir neskiria spalvų. Tuo tarpu kūgeliai yra trijų rūšių, jautrūs mėlynai, žaliai ir raudonai šviesai. Jei sužadinami, pvz., 530 nanometrų bangos ilgiui jautrūs kūgeliai, matome mėlyną šviesą, jei 700 nanometrų – raudoną šviesą, o jei visų trijų rūšių kūgeliai – šviesa atrodo balta.

Kiek šviesos žaismo aplink mus! Šešėliai, nakties šviesa... Šešėlius paįvairina šviesa, atsispindėjusi nuo atmosferos. Jei nuo atmosferos atspindėtos šviesos nebūtų, šešėlis būtų visiškai juodas. Mėnulyje šešėliai yra visiškai juodi, nes Mėnulis neturi atmosferos, t. y. šviesa nuo nieko neatsispindi. Atidžiau įsižiūrėkime į vaivorykštes. Jas sukuria lietaus lašeliai, kurie tarsi prizmė suskaldo Saulės šviesą. Jos visada pasirodo poromis. Lygiagreti antroji visada būna silpnesnė, o spalvos joje išdėstytos priešingai.

Jūra ir giedras dangus atrodo mėlyni, nes oro ir vandens molekulės labiau sugeria mėlyną šviesą nei raudoną. Dėl to tolumoje kalnai irgi atrodo mėlyni. Skrendant virš jūros dažnai dangus ir jūra susilieja į vieną mėlynę ir nežinai, kur viršus ir kur apačia, prarandi erdvės pojūtį.

O kokį grožį sukuria spalvingas šviesų žaismas miestuose! Įvairiaspalvių šviesų sraute paskendusios siauros Kioto ar Kopenhagos gatvelės vakarais primena pasakų šalį. Japonijos mokslo muziejuje mačiau operą „Visatos mintis“, kur įvairiaspalviais lazeriais, šviesos diodais ir kitomis elektronikos priemonėmis buvo kuriamas fantastinis vaizdų ir garsų pasaulis nedalyvaujant nė vienam artistui.

Dar daug kitų čia nepaminėtų nuostabių reiškinių sukelia šviesa, sąveikaudama su medžiagomis. Tačiau nežinome, ko apie šviesą dar nežinome. Nėra abejonės, kad ateityje šviesa dar ne kartą mus nustebins.

 

Kultūros kalendorius
nuo 2011 m. Sausio

PATKPŠS

 1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
31  

 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28  

 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31  

Nuorodos


Kultūros diskusijų forumas,
Kultūros vartai,
Kultūros institucijos,
Meno galerijos,
Meno bankas 
DAILĖ“, „VILNIUS“,
7 MENO DIENOS“,
ŠIAURĖS ATĖNAI“,
LITERATŪRA IR MENAS“,
NEMUNAS“,
UŽUPIO ŽURNALAS
Lietuva internete

 

Skaitytojų vertinimai


98887. rudra2007-10-14 14:49
Labai stengiausi, bet nelabai supratau, matyt, šios sferos ne mano galvai. Žiūriu dabar į alijošių kampe ir į didžiulį moliūgą ant stalo - skaityk neskaičius, o vis tiek liko neaišku, kodėl alijošius žalias, o moliūgas geltonas. Gal gali kas paaiškint ne fizikų kalba?

98927. ivs2007-10-15 06:35
bet labai grazus straipsnis. kaip kokia sviesos poezija.

119823. brukne2008-06-09 22:36
alijosius zalias del to, kad sviesos srautas, kuris mums atrodo nematomas (as apie spalva) savyje dar susideda is sudedamuju spalvu :raudonos, oranzines, geltonos, zalios, zydros, melynos ir violetines, o alijosius sugeria is visu situ spalvu tik zalia spalva, o kitas atspindi..del to jis ir zalias..;)

176327. alijošiaus žalumo klausimu2009-12-07 22:17
jei alijošius sugertų žalią šviesą, o atspindėtų visas kitas, kaip teigia brukne, tai mes jį matytume tokios spalvos, kurią gautume sumaišę (kad ir dažų paletėje) visas atspindėtas spalvas (t.y. raudona+oranžinė+geltona+žydra+mėlyna+violetinė), nes būtent nuo daikto atsispindėjusi šviesa, patekusi mums į akis, sukuria daikto spalvos pojutį. Tuomet alijošius turėtų būti violetinis, o tai neatitinka to, ką rudra mato pažvelgusi į kampą. Iš tikro, alijošius atspindi žalią šviesą ir sugeria visas kitas spalvas, todėl jis žalias, kaip kad moliūgas geltonas, nes sugeria visą šviesą, išskyrus geltoną. Kodėl alijošius, moliūgas ar bet kuris kitas daiktas elgiasi skirtingai su į juos sklindančia šviesa, priklauso nuo to, iš ko ir kaip tas daiktas sudėtas, t.y nuo daikto sudedamųjų dalių - pavienių atomų ir molekulių, bei jų tarpusavio sąveikos.. na čia jau sunku išsiversti be "fizikų kalbos", taigi belieka patikėt, kad daiktai kai ką sugeria (kad ir viską, kaip kad juodi katilai), kai ką atspindi (kad ir viską, kaip kad spindintys puodai, besijuokiantys iš nieko neatspindinčių katilų).

Rodoma versija 22 iš 22 
7:39:16 Jan 10, 2011   
May 2008 Sep 2013
Sąrašas   Archyvas   Pagalba