Dlaczego światło jest tak szybkie?
Krótka odpowiedź brzmi: nie wiemy!
Prędkość światła wynosi dokładnie 299 792 458 metrów na sekundę (w próżni). Żaden obiekt mający masę nie może poruszać się z prędkością światła, wymagałoby to nieskończonej energii.
Ta prędkość jest ogromna dla nas, ale to szybkość żółwia dla odległości kosmicznych. Patrząc w nocne niebo, widzimy obiekty, które mogą już nie istnieć – ich światło dociera do nas dopiero teraz.
Poświata Księżyca potrzebuje zaledwie 1,3 sekundy, by dotrzeć do Ziemi. Z kolei światło Słońca dociera do nas w 8 minut i 17 sekund. Gdyby wybuchło, nie dowiemy się o tym przed upływem tego czasu.
Naukowcy od lat głowią się nad naturą światła. Jaka jest przyczyna absolutnej stałości prędkości światła? Niezależnie bowiem od tego, czy wiązkę lasera obserwujemy, będąc w spoczynku, czy też poruszając się, zawsze zmierzymy taką samą prędkość światła! To szalone, ale prawdziwe.
Czy uda nam się kiedyś podróżować z prędkością nadświetlną, jak pokazują to filmy science-fiction? Dopóki nie zrozumiemy zagadkowych cech prędkości światła, możemy o tym jedynie fantazjować.
Lecznicza moc światła
To nie żart – światło leczy. I wiemy o tym od starożytności. Grecy stosowali helioterapię, czyli leczyli, wykorzystując właściwości światła słonecznego (i ekstraktów roślinnych) u pacjentów z bielactwem. Dzięki temu zmiany na skórze stawały się mniej widoczne.
Współcześnie w leczeniu używamy światła sztucznego, a taką metodę nazywa się fototerapią. Zalecają ją nie tylko dermatolodzy. Światło pomaga także m.in. pacjentom z depresją, osteoporozą, cukrzycą, czy z bólami stawów i mięśni albo migrenami. Rozwijamy też terapię laserową m.in. po to, by łagodzić ból i przyspieszać gojenie się ran.
Właściwości światła sprawiają, że pomaga nam również w różnorakiej diagnostyce medycznej.
Promienie rentgenowskie, jako forma „światła” (niewidoczne fale elektromagnetyczne) o wysokiej energii i bardzo krótkiej długości fali, mogą przenikać przez nasze tkanki, choć są pochłaniane przez wapń w naszych kościach. A to umożliwia nam zaglądanie do wnętrza ciała.
Gdy chcemy zajrzeć do oka, znów pomaga nam światło. Lekarz używa oftalmoskopu do oświetlenia dna oka pacjenta i obserwuje odbicie światła z dna oka za pomocą lupy. A w razie problemów leczenie także polega na wykorzystaniu światła – laserowego.
I stała się światłość
Bez światła nasze życie ograniczałoby się do dnia Dlatego bardzo szybko zaczęliśmy kombinować, jak sobie ten dzień wydłużyć – od ognisk, przez łuczywa, pochodnie, kaganki i świece, po lampy olejne.
Prawdziwym przełomem było jednak wynalezienie lampy naftowej. Dokładnie 170 lat temu farmaceuta Ignacy Łukasiewicz zapalił w oknie apteki, w której pracował, pierwszą lampę własnej konstrukcji. Wykorzystana w niej ropa naftowa paliła się jasno i nie kopciła oraz – co najważniejsze – była dużo tańsza od używanego do tej pory oleju. Lampa naftowa z Podkarpacia wkrótce wybiła się na cały świat i przez długie dziesięciolecia oświetlała wnętrza domów i ulice.
Kolejna była żarówka, której wynalazek przypisuje się Thomasowi Edisonowi (pracował on jednak na prototypie Josepha W. Swana). A po niej przyszły m.in. lampy fluorescencyjne, halogenowe, plazmowe i LED-y. Te ostatnie nie nagrzewają się, nie wydają dźwięków i mogą świecić nawet przez 20 lat.
Przeszliśmy więc daleką drogę od ognia do LED-ów, a płomień w oświetleniu wykorzystujemy dzisiaj głównie podczas romantycznych kolacji przy świecach.
Jak „zmniejszył się” nasz świat?
XVII-wieczna Republika Wenecka mogła dostrzec statki na morzu o dwie godziny wcześniej odkąd pojawiły się w zasięgu wzroku. Wszystko dzięki wynalazkowi, który niejako przybliżył nam świat.
Teleskop – bo o nim mowa – pokazał możnowładcom Wenecji Galileo Galilei. Dziś wiemy, że teleskop skonstruowali Holendrzy (konkretnie Hans Lippershey), ale Galileusz go bardzo sprawnie odtworzył i jako pierwszy zastosował do badań astronomicznych.
Początkowo był w stanie powiększyć obraz kilkukrotnie, a następnie zwiększył powiększenie do 30-krotności, co pozwoliło mu na dokładne obserwacje planet i Księżyca.
Dzięki teleskopowi Galileusz odkrył, że Księżyc ma nierówną powierzchnię z górami i kraterami, co przeczyło ówczesnej wierze, że jest idealnie gładką kulą.
Zaobserwował też fazy Wenus, dowodząc, że planety krążą wokół Słońca, a nie Ziemi. Odkrył cztery największe księżyce Jowisza – dzisiaj nazywane Księżycami Galileuszowymi – co przyczyniło się do dalszych badań Układu Słonecznego.
Luneta była pierwszym przyrządem w dziejach nauki pozwalającym na obserwację rzeczy, których nie da się poznać bezpośrednio zmysłami. I jak wiele wynalazków tak i ten był stale udoskonalany – aż doszliśmy do ery kosmicznych teleskopów – jak teleskop Jamesa Webba do obserwacji w podczerwieni, którym chcemy badać m.in.. formowanie się i ewolucję galaktyk w bardzo wczesnym Wszechświecie.
Historia ta zaczyna się w najbardziej dramatycznym momencie - podczas Wielkiego Wybuchu. W pierwszych chwilach istnienia Wszechświata panował nieprzenikniony mrok, a przestrzeń wypełniała gęsta, gorąca zupa cząstek elementarnych. Temperatura była tak wysoka, a materia tak gęsta, że nawet fotony - cząstki światła - nie mogły swobodnie podróżować. Wszechświat był nieprzejrzysty, zamknięty w kosmicznej mgle zjonizowanej plazmy.
Przełomowy moment nastąpił około 380 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Wraz z ekspansją kosmosu temperatura zaczęła spadać, umożliwiając protonom i elektronom połączenie się w atomy neutralnego wodoru i helu. Ten proces, znany jako rekombinacja, był pierwszym krokiem ku rozświetleniu Wszechświata. Przestrzeń międzygalaktyczna, dotąd nieprzenikniona dla światła, stała się przejrzysta.
Jednak sama przejrzystość to nie wszystko - Wszechświat potrzebował źródeł światła. I tutaj do akcji wkroczyły niewielkie, ale niezwykle istotne obiekty - galaktyki karłowate. Najnowsze obserwacje prowadzone przez Teleskop Jamesa Webba i Teleskop Hubble'a ujawniły kluczową rolę tych kosmicznych karłów w procesie jonizacji Wszechświata.
Jak wyjaśnia dr Iryna Chemerynska z Institut d'Astrophysique de Paris, galaktyki karłowate były prawdziwymi bohaterami wczesnego Wszechświata. To one produkowały ogromne ilości fotonów jonizujących, które systematycznie przekształcały neutralny wodór w zjonizowaną plazmę. Proces ten, nazwany przez naukowców rejonizacją, był kluczowym momentem w ewolucji kosmosu.
Szczególnie fascynujący jest fakt, że te pierwotne źródła światła działały jak kosmiczni sprzątacze. Fotony emitowane przez młode, masywne gwiazdy w galaktykach karłowatych literally "oczyszczały" przestrzeń międzygalaktyczną z mgły neutralnego wodoru. To właśnie dzięki temu procesowi Wszechświat stał się przejrzysty dla światła widzialnego, umożliwiając nam dzisiaj obserwację odległych galaktyk i gwiazd.
Najnowsze obserwacje teleskopów kosmicznych pozwalają nam zajrzeć coraz głębiej w przeszłość i dokładniej zrozumieć te procesy. Teleskop Jamesa Webba, dzięki swojej niezwykłej czułości w zakresie podczerwieni, może obserwować najwcześniejsze galaktyki, powstałe zaledwie kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu. Te obserwacje potwierdzają teorię o kluczowej roli galaktyk karłowatych w procesie rozświetlania Wszechświata.
To, co dziś widzimy na nocnym niebie, jest więc rezultatem długiego i fascynującego procesu. Każdy foton docierający do naszych oczu z odległych gwiazd jest świadkiem tej kosmicznej transformacji - momentu, gdy Wszechświat przeszedł z ery ciemności do ery światła. To światło niesie ze sobą nie tylko informacje o odległych obiektach kosmicznych, ale także opowieść o jednym z najważniejszych procesów w historii kosmosu.
... ale poki co to nie zjadlam nic slodkiego,bo sie juz skonczyly zarty i musze sie wziac za siebie,bo nie mam nawet 40 lat, a choruje jak stara babcia 
