Drita: grimcë apo valë? Historia e zhvillimit të ideve dhe dualiteti valë-grimcë

Përmbajtje:

Drita: grimcë apo valë? Historia e zhvillimit të ideve dhe dualiteti valë-grimcë
Drita: grimcë apo valë? Historia e zhvillimit të ideve dhe dualiteti valë-grimcë
Anonim

Gjatë historisë, njerëzimi ka menduar për natyrën e një fenomeni të tillë si drita. Nga kohët e lashta e deri në ditët e sotme, idetë për të kanë ndryshuar dhe përmirësuar. Hipotezat më të njohura prireshin të ishin se drita është një grimcë ose një valë. Dega e shkencës moderne që studion natyrën dhe sjelljen e dritës quhet optikë.

Historia e zhvillimit të ideve për dritën

Sipas ideve të filozofëve të lashtë grekë, si Aristoteli, drita është rrezet që dalin nga syri i njeriut. Nëpërmjet eterit, një substancë transparente që mbush hapësirën, këto rreze përhapen, duke lejuar një person të shohë objektet.

Një filozof tjetër, Platoni, sugjeroi se dielli është burimi i dritës në Tokë.

rrezet e dritës
rrezet e dritës

Filozofi dhe matematikani Pitagora besonte se grimcat e vogla fluturojnë jashtë objekteve. Duke hyrë në syrin e njeriut, ato na japin një ide për pamjen e këtyre objekteve.

Megjithë naivitetin në dukje, këto hipoteza hodhën themelet për zhvillimin e mëtejshëm të mendimit.

Pra, në shekullin e 17-të, shkencëtari gjerman Johannes Keplershprehu një teori të afërt me idetë e Platonit dhe Pitagorës. Sipas mendimit të tij, drita është një grimcë, ose më saktë, një rrjedhë grimcash që përhapen nga ndonjë burim.

Hipoteza korpuskulare e Njutonit

Shkencëtari Isaac Newton parashtroi një teori që kombinonte në një farë mase ide kontradiktore rreth këtij fenomeni.

Isak Njuton
Isak Njuton

Sipas hipotezës së Njutonit, drita është një grimcë, shpejtësia e lëvizjes së së cilës është shumë e lartë. Korpuskulat përhapen në një mjedis homogjen, duke lëvizur në mënyrë të njëtrajtshme dhe drejtvizore nga burimi i dritës. Nëse rrjedha e këtyre grimcave hyn në sy, atëherë personi vëzhgon burimin e tij.

Sipas shkencëtarit, korpuskulat ishin të madhësive të ndryshme, duke lënë përshtypjen e ngjyrave të ndryshme. Për shembull, grimcat e mëdha kontribuojnë në faktin që një person sheh të kuqe. Ai argumentoi fenomenin e reflektimit të një rryme drite nga rikthimi i grimcave nga një pengesë e fortë.

Shkencëtari shpjegoi ngjyrën e bardhë me një kombinim të të gjitha ngjyrave të spektrit. Ky përfundim është baza e teorisë së tij të shpërndarjes, një fenomen që ai zbuloi në 1666.

Hipotezat e Njutonit gjetën pranim të madh në mesin e bashkëkohësve të tij, duke shpjeguar shumë fenomene optike.

Teoria e valës së Huygens

Një shkencëtar tjetër i së njëjtës kohë, Christian Huygens, nuk ishte dakord që drita është një grimcë. Ai parashtroi hipotezën valore të natyrës së dritës.

Huygens besonte se e gjithë hapësira midis objekteve dhe në vetë objektet është e mbushur me eter, dhe rrezatimi i dritës është pulse, valë që përhapen në këtë eter. Çdo seksion i eterit, i cili arrin dritënvala bëhet burim i të ashtuquajturave valë dytësore. Eksperimentet mbi interferencën dhe difraksionin e dritës konfirmuan mundësinë e një shpjegimi valor të natyrës së dritës.

Teoria e Huygens nuk mori shumë njohje në kohën e tij, pasi shumica e shkencëtarëve prireshin ta konsideronin dritën si një grimcë. Megjithatë, më pas u miratua dhe u rafinua nga shumë shkencëtarë, si Jung dhe Fresnel.

Zhvillimi i mëtejshëm i shikimeve

Çështja se çfarë është drita në fizikë vazhdoi të pushtonte mendjet e shkencëtarëve. Në shekullin e 19-të, James Clerk Maxwell zhvilloi teorinë se rrezatimi i dritës është valë elektromagnetike me frekuencë të lartë. Idetë e tij bazoheshin në faktin se shpejtësia e dritës në vakum është e barabartë me shpejtësinë e valëve elektromagnetike.

Në vitin 1900, Max Planck prezantoi termin "kuant" në shkencë, që përkthehet si "porcion", "sasi e vogël". Sipas Planck, rrezatimi i valëve elektromagnetike nuk ndodh vazhdimisht, por në pjesë, në kuante.

Këto ide u zhvilluan nga Albert Einstein. Ai sugjeroi se drita jo vetëm që emetohet, por gjithashtu absorbohet dhe përhapet nga grimcat. Për t'i përcaktuar ato, ai përdori fjalën "fotone" (termi u propozua për herë të parë nga Gilbert Lewis).

Albert Einstein
Albert Einstein

Dualitet grimca-valë

Shpjegimi modern i natyrës së dritës qëndron në konceptin e dualitetit valë-grimcë. Thelbi i këtij fenomeni është se materia mund të shfaqë vetitë e valëve dhe grimcave. Drita është një shembull i një materie të tillë. Studimet e shkencëtarëve që kanë arritur në mendime në dukje të kundërta janë konfirmim i natyrës së dyfishtë të dritës. Drita është edhe grimcë edhe valë në të njëjtën kohë. Shkalla e manifestimit të secilës prej këtyre vetive varet nga kushtet specifike fizike. Në raste të caktuara, drita shfaq vetitë e një valë elektromagnetike, duke konfirmuar teorinë valore të origjinës së saj, në raste të tjera, drita është një rrymë trupash (fotone). Kjo jep bazë për të thënë se drita është një grimcë.

Drita u bë lënda e parë në historinë e fizikës, e cila njohu praninë e dualizmit me valë korpuskulare. Më vonë, kjo veti u zbulua në një sërë çështjesh të tjera, për shembull, sjellja e valës vërehet në molekula dhe nukleone.

Burim drite
Burim drite

Duke përmbledhur, mund të themi se drita është një fenomen unik, historia e zhvillimit të ideve për të cilën ka më shumë se dy mijë vjet. Sipas të kuptuarit modern të këtij fenomeni, drita ka një natyrë të dyfishtë, duke treguar vetitë e valëve dhe të grimcave.

Recommended: