Light waves, visible and invisible

Κύματα φωτός, ορατά και αόρατα - Λουσιάν Βάλκοβιτς

Μετάφραση: Panagiota Prokopi Επιμέλεια: Lucas Kaimaras

What if you could only see one color?

Φαντάζεστε να μπορούσαμε να δούμε μόνο ένα χρώμα;

Imagine, for instance,

Φανταστείτε, για παράδειγμα,

that you could only see things that were red

να μπορούσατε να δείτε μόνο τα κόκκινα πράγματα

and that everything else

και οτιδήποτε άλλο να ήταν εντελώς αόρατο για εσάς.

was completely invisible to you.

As it turns out,

Όπως αποδείχτηκε,

that's how you live your life all the time

πάντα έτσι αντιλαμβανόμαστε τη ζωή μας,

because your eyes can only see

επειδή τα μάτια σας μπορούν να δουν

a minuscule part of the full spectrum of light.

μόνο ένα μικροσκοπικό μέρος από το πλήρες φάσμα του φωτός.

Different kinds of light are all around you everyday

Διάφορα είδη φωτός είναι κάθε μέρα τριγύρω σας

but are invisible to the human eye,

αλλά δεν είναι ορατά στο ανθρώπινο μάτι,

from the radio waves that carry your favorite songs,

από τα ραδιοκύματα που μεταφέρουν τα αγαπημένα σας τραγούδια,

to the x-rays doctors use to see inside of you,

μέχρι τις ακτίνες Χ που χρησιμοποιούν οι γιατροί να δουν μέσα σας,

to the microwaves that heat up your food.

και τα μικροκύματα που ζεσταίνουν το φαγητό σας.

In order to understand

Για να καταλάβουμε καλύτερα πώς όλα αυτά είναι φώτα,

how these can all be light,

we'll need to know a thing or two

πρέπει να ξέρουμε κάνα δυο πραγματάκια σχετικά με το τι είναι φως.

about what light is.

Light is electromagnetic radiation

Το φως είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που δρα εις διπλούν,

that acts like both a wave and a particle.

και ως κύμα και ως σωματίδιο.

Light waves are kind of like waves on the ocean.

Τα κύματα φωτός είναι κάπως σαν τα κύματα του ωκεανού.

There are big waves and small waves,

Υπάρχουν μεγάλα και μικρά κύματα,

waves that crash on the shore

κύματα που σβήνουν στην ακτή το ένα μετά το άλλο,

one right after the other,

and waves that only roll in every so often.

και κύματα που ξετυλίγονται αραιά και πού.

The size of a wave is called its wavelength,

Το μέγεθος του κύματος λέγεται «μήκος κύματος»,

and how often it comes by

και το κάθε πότε έρχεται λέγεται «συχνότητα».

is called its frequency.

Imagine being a boat in that ocean,

Φανταστείτε πως είστε μια βάρκα στον ωκεανό,

bobbing up and down as the waves go by.

που την παρασύρουν τα κύματα πάνω-κάτω.

If the waves that day have long wavelengths,

Αν τα κύματα εκείνη την ημέρα έχουν μακριά μήκη κύματος,

they'll make you bob only so often,

θα σας παρασύρουν με αργό ρυθμό,

or at a low frequency.

ή σε χαμηλή συχνότητα.

If the waves, instead, have short wavelengths,

Αν όμως τα κύματα έχουν κοντά μήκη κύματος,

they'll be close together,

θα είναι πιο κοντά μεταξύ τους,

and you'll bob up and down much more often,

και θα χτυπιέστε πάνω-κάτω πολύ περισσότερο,

at a high frequency.

σε υψηλή συχνότητα.

Different kinds of light are all waves,

Τα διαφορετικά είδη φωτός είναι όλα κύματα,

they just have different wavelengths and frequencies.

αλλά έχουν διαφορετικά μήκη κύματος και συχνότητες.

If you know the wavelength or frequency

Αν γνωρίζετε το μήκος κύματος

ή τη συχνότητα ενός κύματος φωτός,

of a wave of light,

you can also figure out its energy.

μπορείτε να υπολογίσετε και την ενέργεια του.

Long wavelengths have low energies,

Τα μακριά μήκη κύματος έχουν χαμηλή ενέργεια,

while short wavelengths have high energies.

ενώ τα κοντά μήκη κύματος έχουν υψηλή ενέργεια.

It's easy to remember

Είναι εύκολο να το θυμάστε

if you think about being in that boat.

αν σκέφτεστε πως είστε μέσα σε μια βάρκα.

If you were out sailing on a day

Αν κάνατε ιστιοπλοΐα μια μέρα με σύντομα και απότομα κύματα,

with short, choppy waves,

you'd probably be pretty high energy yourself,

μάλλον θα βρίσκεστε κι εσείς σε πολύ υψηλή ενέργεια,

running around to keep things from falling over.

τρέχοντας ολόγυρα ώστε να μην πέσει κάτι.

But on a long wavelength sea,

Αλλά σε μια θάλασσα μακριών μήκων κύματος,

you'd be rolling along, relaxed,

θα πλέετε χαλαρά,

low energy.

σε χαμηλή ενέργεια.

The energy of light tells us

Η ενέργεια του φωτός μας λέει πώς θα αλληλεπιδρά με την ύλη,

how it will interact with matter,

for example, the cells of our eyes.

για παράδειγμα, με τα κύτταρα των ματιών μας.

When we see, it's because the energy of light

Βλέπουμε, γιατί το φως έχει ενέργεια που διεγείρει τον υποδοχέα του ματιού

stimulates a receptor in our eye

called the retina.

που λέγεται αμφιβληστροειδής χιτώνας.

Our retina are only sensitive to light

Ο αμφιβληστροειδής χιτώνας είναι ευαίσθητος μόνο σε φως

with a very small range in energy,

που έχει πολύ μικρό ποσό ενέργειας,

and so we call that range of light visible light.

έτσι αποκαλούμε αυτό το κύμα φωτός «ορατό φως».

Inside our retina are special receptors

Μέσα στον αμφιβληστροειδή υπάρχουν ειδικοί φωτοδέκτες

called rods and cones.

που ονομάζονται ράβδοι και κώνοι.

The rods measure brightness,

Οι ράβδοι λαμβάνουν τη φωτεινότητα,

so we know how much light there is.

έτσι καταλαβαίνουμε πόσο φως υπάρχει.

The cones are in charge of what color of light we see

Οι κώνοι είναι υπεύθυνοι για το χρώμα που έχει το φως

because different cones are sensitive

επειδή κάθε κώνος αντιλαμβάνεται φως διαφορετικής ενέργειας.

to different energies of light.

Some cones are more excited by light

Μερικοί κώνοι διεγείρονται περισσότερο από φως με μακρύ κύμα και χαμηλή ενέργεια,

that is long wavelength and low energy,

and other cones are more excited

ενώ άλλοι διεγείρονται περισσότερο από βραχύ κύμα φωτός και χαμηλή ενέργεια.

by short wavelength, high-energy light.

When light hits our eye,

Όταν το φως σας χτυπά στα μάτια,

the relative amount of energy each cone measures

ο σχετικός αριθμός ενέργειας που μετρά κάθε κώνος

signals our brain to perceive colors.

σηματοδοτεί στο μυαλό μας το χρώμα.

The rainbow we perceive

Το Ουράνιο Τόξο βασικά είναι ορατό φως ταξινομημένο ανάλογα με την ενέργεια.

is actually visible light in order of its energy.

At one side of the rainbow

Στη μία πλευρά του Ουράνιου Τόξου

is low-energy light we see as red,

είναι το φως της χαμηλής ενέργειας που βλέπουμε κόκκινο,

and at the other side is high-energy light

και στην άλλη το φως υψηλής ενέργειας που βλέπουμε μπλε.

we see as blue.

If light shines on us

Αν μας φωτίζει ένα φως με ενέργεια που ο αμφιβληστροειδής δεν λαμβάνει,

that has an energy our retina can't measure,

we won't be able to see it.

δεν μπορούμε να το δούμε.

Light that is too short wavelength or high energy

Φως με πολύ μικρό μήκος κύματος ή υψηλή ενέργεια

gets absorbed by the eye's surface

απορροφάται από την επιφάνεια του ματιού

before it can even get to the retina,

πολύ πριν φτάσει στον αμφιβληστροειδή,

and light that is too long wavelength

και το φως με πολύ μακρύ μήκος κύματος

doesn't have enough energy

δεν έχει αρκετή ενέργεια να διεγείρει τον αμφιβληστροειδή καθόλου.

to stimulate our retina at all.

The only thing that makes one kind of light

Εκεί που διαφέρει ένα φως από ένα άλλο είναι μόνο το μήκος κύματος.

different from another is its wavelength.

Radio waves have long wavelengths,

Τα ραδιοκύματα έχουν μακρυά μήκη κύματος,

while x-rays have short wavelengths.

ενώ οι ακτίνες Χ έχουν κοντά μήκη κύματος.

And visible light, the kind you can actually see,

Το ορατό φως, που μπορούμε όντως να δούμε,

is somewhere in between.

βρίσκεται κάπου στη μέση.

Even though our eyes can't detect light

Αν και τα μάτια μας δεν μπορούν να διακρίνουν φως έξω από το ορατό πεδίο,

outside of the visible range,

μπορούμε να φτιάξουμε ειδικούς ανιχνευτές

we can build special detectors

that are stimulated

by these other wavelengths of light,

που διεγείρονται από τα άλλα μήκη κύματος φωτός,

kind of like digital eyes.

κάτι σαν ένα ψηφιακό μάτι.

With these devices,

Με τέτοιες συσκευές μπορούμε να μετρήσουμε το φως που υπάρχει,

we can measure the light that is there,

even though we can't see it ourselves.

αν και εμείς δεν μπορούμε να το δούμε.

So, take a step back and think about

Σταθείτε λοιπόν για λίγο και σκεφτείτε τα όλα αυτά.

all of this for a moment.

Even though they seem different,

Αν και φαίνονται διαφορετικά,

the warmth you feel from a crackling fire

η ζέστη που νοιώθεις από μια αναμένη φωτιά

is the same as the sun shining on you

είναι το ίδιο όπως το φως του ήλιου μια όμορφη μέρα,

on a beautiful day,

the same as ultraviolet light

όπως οι υπεριώδεις ακτίνες για τις οποίες βάζουμε αντιηλιακό,

you put on sunscreen to protect yourself from,

the same thing as your TV,

όπως οι ακτίνες της τηλεόρασης, του ραδιοφώνου,

your radio,

and your microwave.

και του φούρνου μικροκυμάτων σας.

Now, those examples are all things here on Earth,

Αυτά τα παραδείγματα είναι όλα από πράγματα εδώ στη Γη,

things you experience in your everyday life,

πράγματα που ζείτε καθημερινά,

but here's something even more amazing.

αλλά να και κάτι ακόμα πιο ενδιαφέρον.

Our universe gives off the full spectrum of light, too.

Το σύμπαν μας επίσης εκπέμπει όλο το φάσμα του φωτός.

When you think of the night sky,

Όταν σκέφτεστε το νυχτερινό ουρανό,

you probably think of being able

μάλλον σκέφτεστε να μπορείτε να δείτε να αστέρια να λάμπουν

to see the stars shining with your own eyes,

με τα ίδια σας τα μάτια.

but that's just visible light,

Αλλά αυτό είναι μόνο το ορατό φως,

which you now know is only a tiny part

που πλέον ξέρετε πως είναι μόνο ένα μικρό μέρος

of the full spectrum.

από ολόκληρο το φάσμα.

If we had to draw the universe

Αν έπρεπε να ζωγραφίσουμε το σύμπαν

and could only use visible light,

χρησιμοποιώντας μόνο το ορατό φως,

it would be like having only one crayon --

θα ήταν σαν να είχαμε μόνο ένα μαρκαδόρο.

pretty sad.

Πολύ μονότονο.

To see the universe in its full spectrum,

Για να δούμε το σύμπαν σε όλο του το φάσμα,

we need to have the right eyes,

πρέπει να έχουμε τα σωστά μάτια,

and that means using special telescopes

δηλαδή να χρησιμοποιήσουμε ειδικά τηλεσκόπια

that can help us see beyond visible light.

που θα μας βοηθήσουν να δούμε πέρα από το ορατό φως.

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

Θα έχετε ακούσει για το διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ

and seen its beautiful pictures

και θα είδατε τις όμορφες εικόνες του

taken in visible and ultraviolet light.

που απεικονίζουν το ορατό και υπεριώδες φως.

But you might not know

Αλλά ίσως να μην ξέρετε ότι υπάρχουν 20 διαστημικά τηλεσκόπια σε τροχιά,

that there are 20 space telescopes in orbit,

missions that can each see part

αποστολές που καθεμία τους μπορεί η να δει ένα μέρος από όλο το φάσμα του φωτός.

of the full spectrum of light.

With telescopes acting as our virtual eyes,

Με τα τηλεσκόπια να δρουν σαν το εικονικό μας μάτι,

both in space and here on Earth,

και στο διάστημα και στη Γη,

we can see some amazing things.

μπορούμε να δούμε μερικά φοβερά πράγματα.

And the coolest thing of all,

Το καλύτερο από όλα,

no matter the wavelength or energy,

άσχετα με το μήκος του κύματος ή της ενέργειας,

the light that we see out in the distant universe

το φως που βλέπουμε έξω στο μακρινό σύμπαν

is the same thing as the light

είναι το ίδιο όπως το φως που ζούμε και μελετάμε εδώ στη γη.

that we can experience and study here on Earth.

So, since we know the physics

Έτσι, αφού ξέρουμε τη φυσική για το πως η ακτίνα Χ,

of how x-ray,

ultraviolet light,

το υπεριώδες φως, και τα μικροκύματα λειτουργούν εδώ,

or microwaves work here,

we can study the light of a distant star or galaxy

μπορούμε να μελετήσουμε το φως ενός μακρινού αστέρα ή γαλαξία

and know what kinds of things

και να μάθουμε τι είδους πράγματα συμβαίνουν εκεί επίσης.

are happening there too.

So, as you go about your daily life,

Όπως ζείτε στην καθημερινή σας ζωή,

think beyond what your eyes can and can't see.

σκεφτείτε πέρα από αυτά που μπορούν και δεν μπορούν να δουν τα μάτια σας.

Knowing just a little bit about the natural world

Ελάχιστη γνώση για τον φυσικό κόσμο

can help you perceive the full spectrum

μπορεί να σας βοηθήσει να αντιληφθείτε όλο το φάσμα γύρω σας όλη την ώρα.

around you all the time.