Elég gyakori kérdés, amit mind a gyerekek feltesznek a fizika tanároknak, mind pedig a tudományos-népszerűsítő kiadványok kedvelői, hogy miért van mindig sötét a kozmoszban?
Hiszen a csillagok ott még közelebb is vannak, és a fény terjedésének semmi sem állja útját. Hogy lehet az, hogy az összes űrfelvételen mindig teljes sötétség látható?
Ahhoz, hogy válaszolni tudj erre a kérdésre, meg kell értened a fény fizikai természetét. Annak ellenére, hogy a fény hullám, és hogy helyesebb lenne a fényt energiaáramlással összevetni (miközben persze észben tartod a kettős természetét), itt egyszerűbb lesz úgy elképzelned a fényt, mint fizikai részecskék áramlatát. Mintha csak egy repülő labdafelhő lenne. Rögtön leszögezem, hogy ez helytelen hasonlat, de ebben az esetben kifejezetten hasznos.
A földi tárgyakat csak azért látjuk, mert a fénysugarak visszaverődnek róluk. Nézz meg egy abszolút fekete testet, amely elnyel minden ráeső fénysugarat (például egy Vantablack anyagmintát), és az már nem is fog valóságosnak tűnni. Ez mind azért van, mert nincsenek róla visszaverődő részecskék.
A szokásos forgatókönyv a következő: a „kis labdák” áradata megérkezik, nekiütközik egy tárgynak, lepattan róla, majd a szemünk felé repül. A labdák kölcsönhatásba lépnek a szemmel, és így jön létre a kép. Amikor a tárgy láthatatlan, a helyzet más: a labdák áradata megérkezik, de nem pattan vissza a tárgyról. Így nincs minek kölcsönhatásba lépnie a szemünkkel. Logikus tehát, hogy ilyenkor semmit sem látunk.
Ebből egy egyszerű tény következik: a kozmoszban nincsen semmi. Ott nincs anyag, amelyről a labdák visszaverődhetnének. A fénynek nincs miről visszaverődnie, ezért tűnik minden teljes sötétségnek. És bár a kozmoszban, a vákuumban is előfordul valamennyi ebből vagy abból az anyagból, ez nem elegendő a fény teljeskörű visszaverődéséhez. Mindeközben az olyan objektumok, mint a bolygók vagy az űrhajók, teljesen jól láthatók. Róluk a „labdák” nagyszerűen visszaverődnek.
Eddig minden érthetőnek tűnik, de akkor honnan ered a földi légkör „derengése”? Hiszen bár a levegőben is van valamennyi anyag, az valószínűleg szintén nem elég ehhez.
Itt egyszerre több tényező játszik szerepet. A bolygó közelében számolnunk kell a bolygó felszínéről történő, nagymértékű fényvisszaverődéssel is. Nem maga a levegő kap háttérfényt, hanem a felszínről visszaverődő sugarak fénylenek. Maga a levegő, bár nem elég sűrű ahhoz, hogy önmagában számottevő fényvisszaverő közeg legyen, mégis tartalmaz bizonyos mennyiségű visszaverő részecskét: port, apró szemcséket, vízpárát és más hasonlókat. Hiszen például a szivárvány is a levegőben jön létre. Kiderül tehát, hogy ez a jelenség is a fénysugarak visszaverődésével függ össze.
Kövesd új Facebook oldalunkat és értesülj további érdekes cikkekről:
