Do 17. veka mnogi učeni ljudi su smatrali da svetlost nema brzinu već da se prostire trenutno. Upalite vatru i ona se svuda vidi odjednom i istovremeno. Ali u 17. veku, nakon puno maštovitih i bezuspešnih pokušaja brzina svetla je konačno izmerena i time utvrđeno da je ona ograničena, tj. da se svetlosni zrak ne širi beskonačnom brzinom. Treba joj neko vreme da bilo gde stigne.
Danas fizičar (naročito astrofizičar) ne razbija glavu ovakvim pitanjima. On samo uperio prst u nebo i kaže: Pa evo vidite, jasno je da je brzina svetla ograničena.
Zašto?
|
|
To pitanje nas vodi do Heinriha Vilhelma Olbersa, dakle, nemačkog lekara i astronoma, koji je živeo od 1758. do 1840. Olbersa su u astronomiji zanimale komete. Otkrio ih je šest a pored njih još i asteroide Palas i Vestu. Međutim Olbers je ostao upamćen po nečem sasvim drugom. 1823. je napisao rad u kome raspravlja o vrlo interesantnom, a ispostaviće se, i vrlo važnom pitanju: zašto je nebo noću tamno? Istina, to pitanje je mučilo neke naučnike i ranije (Keplera), ali je postalo šire poznato tek kada je Olbers o njemu pisao, pa je i začkoljica koja iz pitanja proizilazi nazvana Olbersov paradoks.
Dakle, zašto je nebo noću tamno? U kosmosu ima toliko mnogo zvezda da bi njima trebalo da je popunjen svaki, pa i najmanji delić nebeskog svoda, a njihova združena svetlost morala bi usijati noćno nebo, bez obzira što su one daleko. Tačno je da sa daljinom svetlost svake zvezde opada jer se usput rasipa, ali, s druge strane, sa daljinom broj zvezda raste. Ako sve zvezde imaju jednaku jačinu u vatima i ako su ravnomerno raspoređene u prostoru, ta dva efekta se poništavaju. Prema tome, u bilo koji delić neba da usmerite pogled morate naići na sabranu svetlost velikog broja zvezda koja je ista kao sjaj Sunca! Pustite naj-najtanji laserski zrak u naj-najmračniji delić neba – i on će pre ili kasnije lupiti u neku zvezdu.
A ipak je nebo tamno. Vidimo da je ono posuto zvezdama, ali između zvezda se nalazi zjapeći crni prostor kosmosa. Zašto?
Na ovo pitanje nuđeni su razni pogrešni odgovori koje nećemo ovde pominjati, jer o svemu tome postoji ovaj članak, nego odmah hitamo pravom, koji verovatno i znate od ranije. Dakle, univerzum je nepojmljivo prostran, a brzina svetla je ograničena na 300.000 kilometara u sekundi pa vidimo samo one galaksije sa kojih je svetlost mogla da dođe do nas za ovih 13,8 milijardi godina od kako je svemir nastao. Iz daljih oblasti ona još nije do nas stigla!
S obzirom na dimenzije svemira svetlosni zrak je vrlo spor. Od Meseca do nas stigne za nešto jače od sekunde. Od Sunca stigne za 8,5 minuta, a od dalekih kvazara za stotine miliona, pa i milijardi godina. Neki daleki objekti koje posmatramo više zapravo i ne postoje iako ih vidimo, ili ako baš i postoje više ne izgledaju ovako kako sada ih vidimo. Naučnici izučavaju strukturu kvazara, mere njihove spektre izučavaju ih iako oni više ne postoje, bar ne takvi kakvi ih vidimo. Mi na nebu vidimo prošlost jer je svetlost spora i putuje ograničenom brzinom.
|
Po pravilu na teška pitanja ne postoji samo jedan odgovor pa je tako i sa brzinom svetla. Događaji u svemiru su posledica beskonačnog niza prethodnih događaja, pa izdvojiti samo jedan nije najkorektnije. Dakle, ima još jedan odgovor na pitanje zašto je noću nebo tamno. Prostor svemira se širi. Svetlosni zraci u prostoru koji se širi se razvlače, njihova frekvencija je sve duža a dužinom svetlosni zrak gubi energiju i odlazi u crveni deo spektra sve dok na kraju ne isklizne iz vidljivog dela spektra. Pa i to ima uticaja na sjaj neba, jer mi vidimo samo u optičkom delu. Ovo nije dominantan efekat, ali ga vredi imati na umu. |
P.S.
Sve o svetlu je jako zanimljivo, često i jednostavno bar na našem amaterskom nivou, ali je i čudno i moguće su neke greške u prezentaciji. Baš zato sam i zamolio prof. Mijića da pročita ovaj članak i on je zaista dao neke korisne ispravke i sugestije. ALI, time se istovremeno obavezao (a da toga nije ni svestan) da odgovori na neka zanimljiva pitanja koja će se već i sama ubuduće nametnuti :)