Is light a particle or a wave? - Colm Kelleher

Este lumina particulă sau undă? - Colm Kelleher

Translator: Andrea McDonough Reviewer: Bedirhan Cinar

Traducător: Lucia Dobre Corector: Ariana Bleau Lugo

You look down and see a yellow pencil lying on your desk.

Priveşti şi vezi un creion galben pe biroul tău.

Your eyes, and then your brain, are collecting

Ochii şi apoi creierul tău colectează

all sorts of information about the pencil:

tot felul de informaţii despre creion:

its size,

color,

mărimea lui,

culoarea,

shape,

distance,

forma,

distanţa,

and more.

şi altele.

But, how exactly does this happen?

Dar cum se întâmplă asta exact?

The ancient Greeks were the first

Vechii greci au fost primii

to think more or less scientifically

care au gândit cât de cât ştiinţific

about what light is and how vision works.

despre ce e lumina şi cum funcţionează vederea.

Some Greek philosophers,

Unii filosofi greci,

including Plato and Pythagoras,

inclusiv Platon şi Pitagora,

thought that light originated in our eyes

credeau că lumina îşi are originea în ochii noştri

and that vision happened when little, invisible probes

şi că vederea se întâmplă când sonde invizibile

were sent to gather information about far-away objects.

sunt trimise să adune informaţii despre obictele îndepărtate.

It took over a thousand years

A durat mai mult de o mie de ani

before the Arab scientist, Alhazen,

până când un om de ştiinţă arab, Alhazen,

figured out that the old, Greek theory of light couldn't be right.

şi-a dat seama că vechea teorie greacă despre lumină nu putea fi corectă.

In Alhazen's picture, your eyes don't send out

În viziunea lui Alhazen ochii noştri nu trimit

invisible, intelligence-gathering probes,

sonde invizibile să culeagă informaţii,

they simply collect the light that falls into them.

ci pur şi simplu colectează lumina care cade în ei.

Alhazen's theory accounts for a fact

Teoria lui Alhazen a lămurit un aspect

that the Greek's couldn't easily explain:

pe care grecii nu l-au putut explica uşor:

why it gets dark sometimes.

de ce se întunecă uneori.

The idea is that very few objects actually emit their own light.

Ideea e că puţine obiecte emit propria lor lumină.

The special, light-emitting objects,

Corpurile specifice, emiţătoare de lumină,

like the sun

ca soarele,

or a lightbulb,

are known as sources of light.

sau ca un bec,

sunt cunoscute ca surse de lumină.

Most of the things we see,

Cele mai multe lucruri pe care le vedem,

like that pencil on your desk,

ca acel creion pe biroul nostru,

are simply reflecting light from a source

reflectă pur şi simplu lumina de la o sursă

rather than producing their own.

fără să producă lumină proprie.

So, when you look at your pencil,

Deci, când te uiţi la creion,

the light that hits your eye actually originated at the sun

lumina care pătrunde în ochii tăi vine de la soare,

and has traveled millions of miles across empty space

a călătorit milioane de kilometri prin spaţiu cosmic

before bouncing off the pencil and into your eye,

înainte de a cădea pe creion şi în ochii tăi,

which is pretty cool when you think about it.

foarte interesant, dacă stai să te gândeşti.

But, what exactly is the stuff that is emitted from the sun

Dar ce anume e emis de soare

and how do we see it?

şi cum îl vedem?

Is it a particle, like atoms,

E o particulă, ca un atom,

or is it a wave, like ripples on the surface of a pond?

sau e o undă ca vălurelele pe suprafaţa unui lac?

Scientists in the modern era would spend a couple of hundred years

Oamenii de ştiinţă din era modernă au încercat 200 de ani

figuring out the answer to this question.

să găsească răspunsul la acestă întrebare.

Isaac Newton was one of the earliest.

Isaac Newton a fost printre primii.

Newton believed that light is made up

Newton credea că lumina e făcută

of tiny, atom-like particles, which he called corpuscles.

din particule mici ca atomii pe care el i-a numit corpusculi.

Using this assumption, he was able to explain some properties of light.

Folosind aceasta premiză el a putut explica unele proprietăţi ale luminii.

For example, refraction,

De exemplu, refracţia,

which is how a beam of light appears to bend

prin care o rază de lumină pare că se frânge

as it passes from air into water.

când trece din aer în apă.

But, in science, even geniuses sometimes get things wrong.

Dar în ştiinţă chiar şi geniile greşesc uneori.

In the 19th century, long after Newton died,

În secolul XIX, mult după moartea lui Newton,

scientists did a series of experiments

oamenii de ştiinţă au făcut o serie de experimente

that clearly showed that light can't be made up

care au clarificat că lumina nu poate fi făcută

of tiny, atom-like particles.

din particule mici ca atomii.

For one thing, two beams of light that cross paths

În primul rând, două raze de lumină care se intersectează

don't interact with each other at all.

nu interacţionează una cu alta deloc.

If light were made of tiny, solid balls,

Dacă lumina ar fi făcută din mici particule solide

then you would expect that some of the particles from Beam A

te-ai aştepta ca unele particule din raza A

would crash into some of the particles from Beam B.

să se lovească de unele particule din raza B.

If that happened, the two particles involved in the collision

Dacă ar fi așa, cele două particule implicate în coliziune

would bounce off in random directions.

s-ar împrăştia în direcţii aleatoare.

But, that doesn't happen.

Dar nu se întâmplă asta.

The beams of light pass right through each other

Razele de lumină trec una prin alta

as you can check for yourself

după cum vedeți

with two laser pointers and some chalk dust.

cu două pointere laser şi ceva praf de cretă.

For another thing, light makes interference patterns.

Alt motiv, lumina face modele de interferenţă.

Interference patterns are the complicated undulations that happen

Modele de interferenţă sunt ondulaţiile complicate care apar

when two wave patterns occupy the same space.

când două unde ocupă acelaşi spaţiu.

They can be seen when two objects

Pot fi văzute când două obiecte

disturb the surface of a still pond,

tulbură suprafața unui lac liniştit

and also when two point-like sources of light

şi de asemenea când două surse de lumină

are placed near each other.

sunt plasate una lângă alta.

Only waves make interference patterns,

Numai undele produc interferenţă,

particles don't.

particulele nu.

And, as a bonus, understanding that light acts like a wave

Şi ca bonus, înţelegerea comportamentului de undă al luminii

leads naturally to an explanation of what color is

conduce natural la explicaţia culorii

and why that pencil looks yellow.

şi de ce acel creion arată galben.

So, it's settled then, light is a wave, right?

Deci, am stabilit, lumina este o undă, da?

Not so fast!

Nu aşa repede!

In the 20th century, scientists did experiments

În secolul XX oamenii de ştiinţă au făcut experienţe

that appear to show light acting like a particle.

care păreau să arate lumina comportându-se ca o particulă.

For instance, when you shine light on a metal,

De exemplu, când luminezi un metal,

the light transfers its energy to the atoms in the metal

lumina își transferă energia sa atomilor din metal

in discrete packets called quanta.

în pachete discrete numite quante.

But, we can't just forget about properties like interference, either.

Dar nu putem uita de proprietăţi ca interferenţa.

So these quanta of light aren't at all like

Aceste quante de lumină nu sunt deloc ca

the tiny, hard spheres Newton imagined.

sferele mici şi grele imaginate de Newton.

This result, that light sometimes behaves like a particle

Acest rezultat, că lumina se comporta uneori ca particulă

and sometimes behaves like a wave,

şi uneori ca undă,

led to a revolutionary new physics theory called

a condus la o nouă şi revoluţionară teorie fizică numită

quantum mechanics.

mecanica cuantică.

So, after all that, let's go back to the question,

Aşadar după toate astea, să ne întoarcem la întrebarea

"What is light?"

"Ce este lumina?"

Well, light isn't really like anything

Lumina nu seamănă cu nimic

we're used to dealing with in our everyday lives.

din ce suntem obişnuiţi în viața de zi cu zi.

Sometimes it behaves like a particle

Uneori se comportă ca particulă

and other times it behaves like a wave,

şi alte ori se comportă ca undă,

but it isn't exactly like either.

dar nu e exact niciuna din ele.