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Um die Wende des 20. Jahrhunderts widersprachen neue Entdeckungen über die Natur des Lichts alten Modellen, was unter Physikern zu Kontroversen führte. In diesen turbulenten Jahren entwickelten Wissenschaftler wie Max Planck und Albert Einstein eine moderne Lichttheorie. Es hat nicht nur gezeigt, dass Licht sowohl als Welle als auch als Teilchen fungiert, sondern auch zu neuen Denkweisen über das gesamte Universum geführt hat.
Wellen und Partikel
Nach der modernen Theorie hat Licht eine doppelte Natur. Weil es Wellen hat, macht das Sonnenlicht, das durch einen entfernten Regensturm geht, einen Regenbogen. Wenn jedoch Licht auf eine Solarzelle trifft, liefert es Energie als eine Reihe von sehr kleinen Ausbrüchen. Materieteile haben Namen wie Proton, Elektron und Neutron. Lichtteilchen werden Photonen genannt; jedes ist ein winziges, diskretes Bündel, dessen Energie durch die Lichtwellenlänge bestimmt wird: Je kürzer die Wellenlänge, desto größer die Energie.
Licht und Relativität
1905 entdeckte Albert Einstein, dass Licht für die Struktur des Universums von grundlegender Bedeutung ist und es mit Raum, Zeit, Energie und Materie verbindet. Obwohl Sie es nicht direkt im Alltag erleben, ziehen sich Objekte zusammen und werden schwerer, wenn sie sich in der Nähe der Lichtgeschwindigkeit bewegen. Bei sehr schnellen Objekten verlangsamt sich die Zeit im Vergleich zum Rest des Universums. Und mit seinem berühmten Äquivalenzprinzip, E = mc squared, zeigte Einstein, dass alle Objekte enorme Energie enthalten; Um die Energiemenge zu ermitteln, multiplizieren Sie die Masse eines Objekts mit der Lichtgeschwindigkeit im Quadrat.