Light waves, visible and invisible

גלי אור, נראים ובלתי נראים - לוסיאן וולקוביץ'

תרגום: Ido Dekkers עריכה: benyamin zinshtein

What if you could only see one color?

מה אם הייתם יכולים לראות צבע אחד?

Imagine, for instance,

דמיינו לדוגמה,

that you could only see things that were red

שהייתם יכולים לראות רק דברים אדומים

and that everything else

וכל דבר אחר

was completely invisible to you.

היה בלתי נראה לחלוטין לכם.

As it turns out,

מסתבר,

that's how you live your life all the time

שכך אתם חיים את חייכם כל הזמן

because your eyes can only see

מפני שהעיניים שלכם יכולות לראות רק

a minuscule part of the full spectrum of light.

חלק זעיר של המנעד המלא של האור.

Different kinds of light are all around you everyday

סוגים שונים אל אור נמצאים סביבנו כל הזמן

but are invisible to the human eye,

אבל הם בלתי נראים לעין האנושית,

from the radio waves that carry your favorite songs,

מגלי רדיו שנושאים את השירים האהובים עליכם,

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

לקרני X שרופאים משתמשים בהם כדי לראות לתוך גופכם,

to the microwaves that heat up your food.

לגלי מיקרו שמחממים לכם את האוכל.

In order to understand

כדי להבין

how these can all be light,

איך כל אלה יכולים להיות אור,

we'll need to know a thing or two

אנחנו נצטרך לדעת דבר או שניים

about what light is.

על מה זה אור.

Light is electromagnetic radiation

אור הוא קרינה אלקטרומגנטית

that acts like both a wave and a particle.

שפועלת גם כגלים וגם כחלקיקים.

Light waves are kind of like waves on the ocean.

גלי אור הם כמו גלים באוקיינוס.

There are big waves and small waves,

יש גלים גבוהים וגלים קטנים,

waves that crash on the shore

גלים שמתרסקים על החוף

one right after the other,

אחד אחרי השני,

and waves that only roll in every so often.

וגלים שרק מתגלגלים מדי פעם.

The size of a wave is called its wavelength,

הגודל של הגל נקרא אורך הגל,

and how often it comes by

וכמה תכוף הוא

is called its frequency.

נקרא תדירות.

Imagine being a boat in that ocean,

דמיינו שאתם על סירה באוקיינוס,

bobbing up and down as the waves go by.

שמטלטלת למעלה ולמטה כשהגלים עוברים.

If the waves that day have long wavelengths,

אם לגלים באותו יום יש אורך גל ארוך,

they'll make you bob only so often,

הם יגרמו לכם להטלטל רק מדי פעם,

or at a low frequency.

או בתדירות נמוכה.

If the waves, instead, have short wavelengths,

אם לגלים, במקום, יש אורך גל קצר,

they'll be close together,

הם יהיו קרובים אחד לשני,

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

ואתם תיטלטלו למעלה ולמטה באופן הרבה יותר תכוף,

at a high frequency.

בתדירות גבוהה.

Different kinds of light are all waves,

סוגים שונים של אור הם כולם גלים,

they just have different wavelengths and frequencies.

פשוט יש להם אורכי גל ותדירויות שונות.

If you know the wavelength or frequency

אם אתם יודעים את אורך הגל או התדירות

of a wave of light,

של גל אור,

you can also figure out its energy.

אתם יכולים לחשב את האנרגיה שלו.

Long wavelengths have low energies,

לגלים ארוכים יש אנרגיה נמוכה,

while short wavelengths have high energies.

בעוד לגלים קצרים שי אנרגיה גבוהה.

It's easy to remember

זה קל לזכור

if you think about being in that boat.

אם אתם חושבים על להיות בסירה ההיא.

If you were out sailing on a day

אם הייתם מפליגים ביום

with short, choppy waves,

עם גלים קצרים ומקוטעים,

you'd probably be pretty high energy yourself,

הייתם כנראה באנרגיה גבוהה בעצמכם,

running around to keep things from falling over.

רצים כדי לשמור על דברים שלא יפלו.

But on a long wavelength sea,

אבל ים עם גלים באורך גדול,

you'd be rolling along, relaxed,

אתם תתגלגלו איתו, רגועים,

low energy.

אנרגיה נמוכה.

The energy of light tells us

האנרגיה של אור אומרת לנו

how it will interact with matter,

איך הוא יגיב עם חומר,

for example, the cells of our eyes.

לדוגמה, התאים בעיניים שלנו.

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

כשאנחנו רואים, זה בגלל שאנרגיית האור

stimulates a receptor in our eye

מעוררת את הקולטנים בעיניים שלנו

called the retina.

שנקראים רשתית.

Our retina are only sensitive to light

הרשתית שלנו רגישות רק לאור

with a very small range in energy,

בתווך מאוד צר של אנרגיה,

and so we call that range of light visible light.

וכך אנחנו קוראים לתחום הזה אור נראה.

Inside our retina are special receptors

בתוך הרשתית יש קולטנים מיוחדים

called rods and cones.

שנקראים מוטות וקונוסים.

The rods measure brightness,

המוטות מודדים את הבהירות,

so we know how much light there is.

כך שנדע כמה אור יש.

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

הקונוסים אחראים על איזה צבע של אור אנחנו רואים

because different cones are sensitive

מפני שקונוסים שונים רגישים

to different energies of light.

לאנרגיות אור שונות.

Some cones are more excited by light

כמה קונוסים יותר רגישים לאור

that is long wavelength and low energy,

עם גלים ארוכים ואנרגיה נמוכה,

and other cones are more excited

וקונוסים אחרים רגישים יותר

by short wavelength, high-energy light.

לגלים קצרים, עם אנרגיה גבוהה.

When light hits our eye,

כשאור פוגע בעיניים שלנו,

the relative amount of energy each cone measures

הכמות היחסית של אנרגיה שכל קונוס מודד

signals our brain to perceive colors.

מודיעה למוח את הצבעים הנתפשים.

The rainbow we perceive

הקשת שאנחנו קולטים

is actually visible light in order of its energy.

היא למעשה אור נראה לפי סדר האנרגיה שלו.

At one side of the rainbow

בצד אחד של הקשת

is low-energy light we see as red,

אנחנו רואים את האור עם אנרגיה נמוכה כאדום,

and at the other side is high-energy light

ובצד השני את האור עם האנרגיה הגבוהה

we see as blue.

אנחנו רואים כחול.

If light shines on us

אם אור מאיר עלינו

that has an energy our retina can't measure,

שיש לו אנרגיה שהרשתית שלנו לא יכולה למדוד,

we won't be able to see it.

אנחנו לא נהיה מסוגלים לראות אותו.

Light that is too short wavelength or high energy

אור עם גלים קצרים מדי או אנרגיה גבוהה מדי

gets absorbed by the eye's surface

נקלט במשטח העין

before it can even get to the retina,

לפני שהוא יכול אפילו להגיע לרשתית,

and light that is too long wavelength

ולאור עם גלים ארוכים מדי

doesn't have enough energy

אין מספיק אנרגיה

to stimulate our retina at all.

כדי לעורר את הרשתית בכלל.

The only thing that makes one kind of light

הדבר היחידי שעושה סוג אחד של אור

different from another is its wavelength.

לשונה מאחר זה אורך הגל.

Radio waves have long wavelengths,

לגלי רדיו יש אורך גל ארוך,

while x-rays have short wavelengths.

בעוד לקרני X יש אורך גל קצר.

And visible light, the kind you can actually see,

ואור נראה, סוג האור שאנחנו למעשה רואים,

is somewhere in between.

הוא איפושהו במרכז.

Even though our eyes can't detect light

למרות שהעיניים שלנו לא יכולות לקלוט אור

outside of the visible range,

מחוץ לתחום הנראה,

we can build special detectors

אנחנו יכולים לבנות גלאים מיוחדים

that are stimulated

שמגורים

by these other wavelengths of light,

על ידי אורכי הגל האלה של אור,

kind of like digital eyes.

דומה קצת לעיניים דיגיטליות.

With these devices,

עם המכשירים האלה,

we can measure the light that is there,

אנחנו יכולים למדוד את האור שנמצא,

even though we can't see it ourselves.

למרות שאנחנו לא יכולים לראות אותו בעצמנו.

So, take a step back and think about

אז, קחו צעד אחורנית וחשבו על

all of this for a moment.

כל זה לרגע.

Even though they seem different,

למרות שהם נראים שונים,

the warmth you feel from a crackling fire

החום והתחושה של אש מרחשת

is the same as the sun shining on you

הוא זהה לשמש שזורחת עליכם

on a beautiful day,

ביום יפה,

the same as ultraviolet light

וזהה לאור האולטרה סגול

you put on sunscreen to protect yourself from,

שאתם מורחים קרם הגנה כדי להגן על עצמכם מפניו,

the same thing as your TV,

וזהה לטלויזיה שלכם,

your radio,

לרדיו,

and your microwave.

ולמיקרוגל שלכם.

Now, those examples are all things here on Earth,

עכשיו, הדוגמאות האלה הן כולם דברים על כדור הארץ,

things you experience in your everyday life,

דברים שאתם יכולים לחוות בחיי היום יום שלכם,

but here's something even more amazing.

אבל יש משהו אפילו יותר מדהים.

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

היקום שלנו פולט את המנעד השלם של האור, גם הוא.

When you think of the night sky,

כשאתם חושבים על שמי הלילה,

you probably think of being able

אתם כנראה חושבים על להיות מסוגלים

to see the stars shining with your own eyes,

לראות את הכוכבים זורחים בעיניים שלכם,

but that's just visible light,

אבל זה רק האור הנראה,

which you now know is only a tiny part

שאתם יודעים שהוא רק חלק זעיר

of the full spectrum.

מכל מנעד האור.

If we had to draw the universe

אם היינו מציירים את היקום

and could only use visible light,

והיינו יכולים לראות רק אור נראה,

it would be like having only one crayon --

זה היה כאילו יש לנו רק עפרון אחד --

pretty sad.

די עצוב.

To see the universe in its full spectrum,

כדי לראות את היקום בכל המנעד שלו,

we need to have the right eyes,

אנחנו צריכים את העיניים המתאימות,

and that means using special telescopes

וזה אומר שימוש בטלסקופים מיוחדים

that can help us see beyond visible light.

שיכולים לעזור לנו לראות מעבר לאור הנראה.

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

כנראה שמעתם על טלסקופ החלל האבל

and seen its beautiful pictures

וראיתם את התמונות היפות שלו

taken in visible and ultraviolet light.

שנלקחו באור נראה ואולטרה סגול.

But you might not know

אבל אולי אתם לא יודעים

that there are 20 space telescopes in orbit,

שיש כמעט 20 טלסקופי חלל במסלול,

missions that can each see part

משימות שיכולות כל אחת מהן לראות חלק

of the full spectrum of light.

ממנעד האור המלא.

With telescopes acting as our virtual eyes,

עם טלסקופים שמשמים כעיניים הוירטואליות שלנו,

both in space and here on Earth,

גם בחלל וגם על כדור הארץ,

we can see some amazing things.

אנחנו יכולים לראות כמה דברים מדהימים.

And the coolest thing of all,

והדבר הכי מגניב,

no matter the wavelength or energy,

לא משנה אורך הגל או האנרגיה,

the light that we see out in the distant universe

האור שאנחנו רואים ביקום המרוחק

is the same thing as the light

הוא אותו הדבר כמו האור

that we can experience and study here on Earth.

שאנחנו יכולים לחוות וללמוד פה בכדור הארץ.

So, since we know the physics

אז, מאחר ואנחנו יודעים את הפיסיקה

of how x-ray,

של איך קרני X,

ultraviolet light,

אולטרה סגול,

or microwaves work here,

או גלי מיקרו עובדים פה,

we can study the light of a distant star or galaxy

אנחנו יכולים ללמוד את האור של כוכבים רחוקים או גלקסיות

and know what kinds of things

ואנחנו יודעים איזה סוג של דברים

are happening there too.

קורים גם שם.

So, as you go about your daily life,

אז, כשאנחנו ממשיכים בחיינו היום יומיים,

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

חשבו מעבר למה שהעיניים שלכם יכולות לראות או לא.

Knowing just a little bit about the natural world

לדעת רק חלק קטן על עולם הטבע

can help you perceive the full spectrum

יכול לעזור לכם להבין את המנעד השלם

around you all the time.

סביבכם כל הזמן.