Light waves, visible and invisible

Onde di luce visibili e invisibili - Lucianne Walkowicz

Traduttore: Patrizia C Romeo Tomasini Revisore: Isabella Martini

What if you could only see one color?

E se potessimo vedere un colore solo?

Imagine, for instance,

Immaginiamo ad esempio

that you could only see things that were red

di poter vedere solo oggetti di colore rosso

and that everything else

e che ogni altra cosa

was completely invisible to you.

sia completamente invisibile.

As it turns out,

A quanto pare,

that's how you live your life all the time

questo è il modo in cui viviamo sempre

because your eyes can only see

perché i nostri occhi possono vedere solo

a minuscule part of the full spectrum of light.

una minuscola parte dello spettro della luce.

Different kinds of light are all around you everyday

Vari tipi di luce sono intorno a noi ogni giorno

but are invisible to the human eye,

ma sono invisibili all'occhio umano,

from the radio waves that carry your favorite songs,

dalle onde radio che trasportano le nostre canzoni preferite

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

ai raggi X che i medici usano per vedere dentro di noi,

to the microwaves that heat up your food.

alle microonde che riscaldano il cibo.

In order to understand

Per comprendere

how these can all be light,

come tutto ciò può essere luce,

we'll need to know a thing or two

dobbiamo sapere un paio di cose

about what light is.

sulla natura della luce.

Light is electromagnetic radiation

La luce è una radiazione elettromagnetica

that acts like both a wave and a particle.

che agisce sia come onda, sia come particella.

Light waves are kind of like waves on the ocean.

Le onde luminose somigliano a quelle dell'oceano.

There are big waves and small waves,

Ci sono onde grandi e piccole,

waves that crash on the shore

onde che si infrangono sulla riva

one right after the other,

una dopo l'altra,

and waves that only roll in every so often.

e onde che arrivano solo di tanto in tanto.

The size of a wave is called its wavelength,

La dimensione di un'onda si chiama lunghezza d'onda

and how often it comes by

e la misura della sua ripetizione

is called its frequency.

si chiama frequenza.

Imagine being a boat in that ocean,

Immaginiamo di essere una barca sull'oceano,

bobbing up and down as the waves go by.

che oscilla su e giù con le onde.

If the waves that day have long wavelengths,

Se quel giorno hanno una lunghezza d'onda ampia

they'll make you bob only so often,

ci faranno oscillare solo ogni tanto,

or at a low frequency.

o a bassa frequenza.

If the waves, instead, have short wavelengths,

Se, invece, hanno una lunghezza d'onda breve,

they'll be close together,

saranno ravvicinate

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

e ci faranno dondolare su e giù molto più spesso,

at a high frequency.

ad alta frequenza.

Different kinds of light are all waves,

I vari tipi di luce sono tutti delle onde,

they just have different wavelengths and frequencies.

hanno solo lunghezze d'onda e frequenze diverse.

If you know the wavelength or frequency

Se conosciamo la lunghezza d'onda o la frequenza

of a wave of light,

di un'onda di luce,

you can also figure out its energy.

possiamo anche dedurne l'energia.

Long wavelengths have low energies,

Lunghezze d'onda ampie hanno basse energie,

while short wavelengths have high energies.

mentre quelle brevi hanno energie elevate.

It's easy to remember

È facile da ricordare

if you think about being in that boat.

se pensiamo di essere in barca.

If you were out sailing on a day

Trovandoci in barca in una giornata

with short, choppy waves,

con brevi onde increspate,

you'd probably be pretty high energy yourself,

saremmo forse anche noi pieni di energie,

running around to keep things from falling over.

correndo qua e là per non far cadere gli oggetti.

But on a long wavelength sea,

Ma su un mare con onde lunghe,

you'd be rolling along, relaxed,

procederemmo rilassati,

low energy.

con le energie al minimo.

The energy of light tells us

L'energia della luce ci dice

how it will interact with matter,

come interagirà con la materia,

for example, the cells of our eyes.

ad esempio con le cellule dei nostri occhi.

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

Ci vediamo perché l'energia della luce

stimulates a receptor in our eye

stimola un recettore nel nostro occhio,

called the retina.

chiamato retina.

Our retina are only sensitive to light

La nostra retina è sensibile solo alla luce

with a very small range in energy,

con uno spettro energetico molto basso

and so we call that range of light visible light.

e perciò lo chiamiamo luce visibile.

Inside our retina are special receptors

Nella retina ci sono speciali recettori

called rods and cones.

chiamati coni e bastoncelli.

The rods measure brightness,

I bastoncelli misurano la luminosità,

so we know how much light there is.

così sappiamo quanta luce c'è.

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

Dai coni dipende il colore della luce che vediamo

because different cones are sensitive

in quanto coni diversi sono sensibili

to different energies of light.

a energie luminose diverse.

Some cones are more excited by light

Alcuni coni sono più stimolati dalla luce

that is long wavelength and low energy,

con lunghezza d'onda ampia e bassa energia,

and other cones are more excited

altri sono più stimolati

by short wavelength, high-energy light.

dalla luce con lunghezze d'onda inferiori, a alta energia.

When light hits our eye,

Quando la luce colpisce il nostro occhio,

the relative amount of energy each cone measures

la quantità di energia misurata da ogni cono

signals our brain to perceive colors.

segnala al cervello di percepire i colori.

The rainbow we perceive

L'arcobaleno che percepiamo

is actually visible light in order of its energy.

è in realtà luce visibile in base alla sua energia.

At one side of the rainbow

A un lato dell'arcobaleno

is low-energy light we see as red,

c'è la luce a bassa energia che noi vediamo rossa,

and at the other side is high-energy light

e all'altro lato c'è la luce a energia elevata,

we see as blue.

che noi vediamo blu.

If light shines on us

Se la luce che splende su di noi

that has an energy our retina can't measure,

ha un'energia che la retina non può misurare,

we won't be able to see it.

non saremmo capaci di vederla.

Light that is too short wavelength or high energy

La luce con lunghezza d'onda troppo corta o energia elevata

gets absorbed by the eye's surface

viene assorbita dalla superficie dell'occhio

before it can even get to the retina,

prima ancora di arrivare alla retina,

and light that is too long wavelength

e la luce con lunghezza d'onda troppo ampia

doesn't have enough energy

non ha energia sufficiente

to stimulate our retina at all.

a stimolare in alcun modo la retina.

The only thing that makes one kind of light

L'unica cosa che rende un tipo di luce

different from another is its wavelength.

diverso da un altro è la sua lunghezza d'onda.

Radio waves have long wavelengths,

Le onde radio hanno lunghezze d'onda ampie,

while x-rays have short wavelengths.

mentre i raggi X hanno lunghezze d'onda brevi.

And visible light, the kind you can actually see,

E la luce visibile, quella che si riesce a vedere,

is somewhere in between.

è qualcosa di intermedio.

Even though our eyes can't detect light

Anche se l'occhio non può percepire la luce

outside of the visible range,

all'infuori dello spettro visibile,

we can build special detectors

si possono costruire speciali rivelatori

that are stimulated

che sono stimolati

by these other wavelengths of light,

dalle altre lunghezze d'onda della luce,

kind of like digital eyes.

una specie di occhi digitali.

With these devices,

Con questi dispositivi

we can measure the light that is there,

possiamo misurare la luce

even though we can't see it ourselves.

anche se non riusciamo a vederla.

So, take a step back and think about

Facciamo un passo indietro e riflettiamo

all of this for a moment.

su tutto ciò per un attimo.

Even though they seem different,

Malgrado appaia diverso,

the warmth you feel from a crackling fire

il calore percepito da un fuoco crepitante

is the same as the sun shining on you

è lo stesso del sole che splende

on a beautiful day,

in una bella giornata,

the same as ultraviolet light

è lo stesso della luce ultravioletta

you put on sunscreen to protect yourself from,

dalla quale ci proteggiamo con i filtri solari,

the same thing as your TV,

la stessa cosa della TV,

your radio,

della radio

and your microwave.

e del microonde.

Now, those examples are all things here on Earth,

Sono tutti oggetti che si trovano sulla Terra,

things you experience in your everyday life,

con cui abbiamo a che fare nella vita quotidiana,

but here's something even more amazing.

ma c'è qualcosa di ancora più sorprendente.

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

Anche l'universo emana l'intero spettro della luce.

When you think of the night sky,

Quando pensiamo al cielo notturno,

you probably think of being able

forse pensiamo di essere in grado

to see the stars shining with your own eyes,

di vedere con i nostri occhi splendere le stelle,

but that's just visible light,

ma si tratta solo di luce visibile,

which you now know is only a tiny part

che, come ora sappiamo, è solo una minima parte

of the full spectrum.

dello spettro completo.

If we had to draw the universe

Se dovessimo disegnare l'universo

and could only use visible light,

usando solo la luce visibile,

it would be like having only one crayon --

sarebbe come avere un pastello solo...

pretty sad.

piuttosto deprimente.

To see the universe in its full spectrum,

Per vedere l'universo nel suo spettro completo,

we need to have the right eyes,

abbiamo bisogno degli occhi giusti,

and that means using special telescopes

e ciò significa usare speciali telescopi

that can help us see beyond visible light.

che ci aiutano a vedere oltre la luce visibile.

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

Avrete sentito parlare del telescopio spaziale Hubble

and seen its beautiful pictures

e avrete visto le sue belle immagini

taken in visible and ultraviolet light.

riprese in luce visibile e ultravioletta.

But you might not know

Ma forse non saprete

that there are 20 space telescopes in orbit,

che ci sono 20 telescopi spaziali in orbita,

missions that can each see part

obiettivi che riescono a vedere parte

of the full spectrum of light.

dello spettro completo della luce.

With telescopes acting as our virtual eyes,

Con i telescopi come nostri occhi virtuali,

both in space and here on Earth,

sia nello spazio che sulla Terra,

we can see some amazing things.

riusciamo a vedere cose straordinarie.

And the coolest thing of all,

Ma la cosa più bella di tutte è che

no matter the wavelength or energy,

qualsiasi siano l'energia o la lunghezza d'onda,

the light that we see out in the distant universe

la luce che vediamo nell'universo lontano

is the same thing as the light

è la stessa luce

that we can experience and study here on Earth.

che possiamo sperimentare e studiare sulla Terra.

So, since we know the physics

Poiché sappiamo come la fisica

of how x-ray,

dei raggi X,

ultraviolet light,

della luce ultravioletta

or microwaves work here,

e delle microonde funziona quaggiù,

we can study the light of a distant star or galaxy

possiamo studiare la luce di una stella o di una galassia lontane

and know what kinds of things

e sapere che tipo di cose

are happening there too.

succedono anche lì.

So, as you go about your daily life,

Perciò, nella nostra vita quotidiana,

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

pensiamo più in là di ciò che gli occhi riescono o meno a vedere.

Knowing just a little bit about the natural world

Conoscere appena un po' il mondo naturale

can help you perceive the full spectrum

può aiutare a percepire l'intero spettro

around you all the time.

che ci circonda ogni istante.