Light waves, visible and invisible

Prevodilac: Tijana Mihajlović Lektor: Mirjana Čutura

What if you could only see one color?

Шта ако бисте видели само једну боју?

Imagine, for instance,

Замислите, на пример,

that you could only see things that were red

да можете да видите само ствари које су црвене,

and that everything else

а да вам је све остало потпуно невидљиво.

was completely invisible to you.

As it turns out,

Испоставило се

that's how you live your life all the time

да тако све време живите

because your eyes can only see

јер ваше очи могу да виде

a minuscule part of the full spectrum of light.

само мајушни део пуног спектра светлости.

Different kinds of light are all around you everyday

Различите врсте светлости су свуда око вас свакодневно,

but are invisible to the human eye,

али их људско око не види,

from the radio waves that carry your favorite songs,

од радио-таласа који носе ваше омиљене песме

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

преко рендгенских зрака које доктори користе да виде вашу унутрашњост

to the microwaves that heat up your food.

до микроталасних рерни које вам загревају храну.

In order to understand

Да бисмо разумели

how these can all be light,

како све ово може бити светлост,

we'll need to know a thing or two

потребно је да знамо једну или две ствари

about what light is.

о томе шта је светлост.

Light is electromagnetic radiation

Светлост је електромагнетно зрачење

that acts like both a wave and a particle.

које се понаша као талас и као честица.

Light waves are kind of like waves on the ocean.

Светлосни таласи су помало налик таласима на океану.

There are big waves and small waves,

Постоје велики и мали таласи,

waves that crash on the shore

таласи који се сударају са обалом,

one right after the other,

један за другим

and waves that only roll in every so often.

и таласи који се понекад докотрљају до ње.

The size of a wave is called its wavelength,

Величина таласа се назива таласном дужином,

and how often it comes by

а учесталост појављивања таласа назива се фреквенција.

is called its frequency.

Imagine being a boat in that ocean,

Замислите да сте на чамцу у том океану

bobbing up and down as the waves go by.

и да се љуљате навише и наниже док таласи пролазе.

If the waves that day have long wavelengths,

Ако таласи тог дана имају веће таласне дужине,

they'll make you bob only so often,

љуљаћете се тек понекад

or at a low frequency.

или на ниској фреквенцији.

If the waves, instead, have short wavelengths,

Ако таласи, уместо тога, имају мање таласне дужине,

they'll be close together,

биће близу један другоме,

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

а ви ћете се љуљати много чешће,

at a high frequency.

на високој фреквенцији.

Different kinds of light are all waves,

Све различите врсте светлости су таласи,

they just have different wavelengths and frequencies.

а само имају различите таласне дужине и фреквенције.

If you know the wavelength or frequency

Ако знате таласну дужину или фреквенцију неког светлосног таласа,

of a wave of light,

you can also figure out its energy.

можете да израчунате и његову енергију.

Long wavelengths have low energies,

Веће таласне дужине имају ниску енергију,

while short wavelengths have high energies.

док мање таласне дужине имају велику енергију.

It's easy to remember

То је лако запамтити ако размишљате о томе да сте у оном чамцу.

if you think about being in that boat.

If you were out sailing on a day

Ако пловите током дана када су таласи кратки, а море узбуркано,

with short, choppy waves,

you'd probably be pretty high energy yourself,

вероватно и сами имате велики ниво енергије,

running around to keep things from falling over.

док трчкарате и покушавате да спречите да ствари упадну у море.

But on a long wavelength sea,

Али, на мору са већим таласима дужинама

you'd be rolling along, relaxed,

пратили бисте котрљање таласа, опуштени,

low energy.

уз мање енергије.

The energy of light tells us

Енергија светла нам говори

how it will interact with matter,

какву ће интеракцију остварити са материјом,

for example, the cells of our eyes.

рецимо, са ћелијама у нашим очима.

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

Када нешто видимо, то се дешава због тога што енергија светлости

stimulates a receptor in our eye

стимулише рецептор у нашем оку који се зове мрежњача.

called the retina.

Our retina are only sensitive to light

Наша мрежњача реагује само на светлост из малог енергетског опсега,

with a very small range in energy,

and so we call that range of light visible light.

а тај опсег светлости због тога називамо видљивом светлошћу.

Inside our retina are special receptors

У нашој мрежњачи се налазе посебни рецептори

called rods and cones.

под именом штапићи и чепићи.

The rods measure brightness,

Штапићи мере интензитет светлости, па знамо колико светлости има.

so we know how much light there is.

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

Чепићи су задужени за одређивање боје светлости коју видимо

because different cones are sensitive

јер различити чепићи реагују на различите енергије светлости.

to different energies of light.

Some cones are more excited by light

Неки чепићи реагују јаче на светлост

that is long wavelength and low energy,

која има већу таласну дужину и нижу енергију,

and other cones are more excited

а други више реагују

by short wavelength, high-energy light.

на светлост са мањом таласном дужином, а већом енергијом.

When light hits our eye,

Када светлост допре у наше око,

the relative amount of energy each cone measures

релативна количина енергије коју сваки чепић мери

signals our brain to perceive colors.

даје сигнал нашем мозгу да уочи боје.

The rainbow we perceive

Дуга коју видимо

is actually visible light in order of its energy.

је заправо видљива светлост поређана по својој енергији.

At one side of the rainbow

На једној страни дуге

is low-energy light we see as red,

је светлост ниске енергије коју видимо као црвену,

and at the other side is high-energy light

а са друге стране је светлост високе енергије

we see as blue.

коју видимо као плаву.

If light shines on us

Ако на нас падне светлост

that has an energy our retina can't measure,

која има енергију коју наша мрежњача не може да измери,

we won't be able to see it.

нећемо моћи да је видимо.

Light that is too short wavelength or high energy

Светлост која има премалу таласну дужину или велику енергију апсорбује површина ока

gets absorbed by the eye's surface

before it can even get to the retina,

пре него што уопште може да стигне до мрежњаче,

and light that is too long wavelength

а светлост која има превелику светлосну дужину нема довољно енергије

doesn't have enough energy

to stimulate our retina at all.

да уопште стимулише нашу мрежњачу.

The only thing that makes one kind of light

Једино по чему разликујемо једну врсту светлости од друге

different from another is its wavelength.

је њена таласна дужина.

Radio waves have long wavelengths,

Радио-таласи имају велику таласну дужину,

while x-rays have short wavelengths.

док рендгенски зраци имају кратку.

And visible light, the kind you can actually see,

А видљива светлост, она коју заправо видите,

is somewhere in between.

налази се негде између.

Even though our eyes can't detect light

Иако наше очи не могу да уоче светлост ван видљивог спектра,

outside of the visible range,

we can build special detectors

можемо да направимо специјалне детекторе

that are stimulated

by these other wavelengths of light,

које стимулишу друге таласне дужине светлости,

kind of like digital eyes.

нешто попут дигиталних очију.

With these devices,

Овим уређајима можемо да измеримо постојећу светлост,

we can measure the light that is there,

even though we can't see it ourselves.

иако је сами не видимо.

So, take a step back and think about

Па, вратите се уназад и размислите о свему овоме на тренутак.

all of this for a moment.

Even though they seem different,

Иако се чини да је другачија,

the warmth you feel from a crackling fire

топлота која долази од пуцкетаве ватре

is the same as the sun shining on you

иста је као и сунчева светлост која пада на вас неког дивног дана,

on a beautiful day,

the same as ultraviolet light

иста је као ултраљубичасто светло

you put on sunscreen to protect yourself from,

због којег стављате крему за сунчање да се заштитите,

the same thing as your TV,

иста ствар као и ваш ТВ, радио и микроталасна.

your radio,

and your microwave.

Now, those examples are all things here on Earth,

Сви ови примери су ствари овде, на Земљи,

things you experience in your everyday life,

ствари које доживљавате свакодневно,

but here's something even more amazing.

али ево нечег још невероватнијег.

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

И наш универзум одашиље пун спектар боја.

When you think of the night sky,

Када мислите на ноћно небо,

you probably think of being able

вероватно мислите на то да можете

to see the stars shining with your own eyes,

да видите светлуцање звезда сопственим очима,

but that's just visible light,

али то је само видљива светлост,

which you now know is only a tiny part

за коју сада знате да је само мајушни део целокупног спектра боја.

of the full spectrum.

If we had to draw the universe

Ако бисте морали да нацртате универзум уз коришћење само видљиве светлости,

and could only use visible light,

it would be like having only one crayon --

то би било као да користите само једну бојицу; прилично тужно.

pretty sad.

To see the universe in its full spectrum,

Да бисмо видели универзум у пуном спектру боја,

we need to have the right eyes,

потребне су нам одговарајуће очи,

and that means using special telescopes

а то значи коришћење посебних телескопа

that can help us see beyond visible light.

који нам могу помоћи да видимо изван оквира видљивог светла.

You've probably heard of the Hubble Space Telescope

Вероватно сте чули за свемирски телескоп Хабл

and seen its beautiful pictures

и видели прелепе слике

taken in visible and ultraviolet light.

које садрже видљиву и ултраљубичасту светлост.

But you might not know

Међутим, можда не знате

that there are 20 space telescopes in orbit,

да постоји скоро 20 свемирских телескопа у орбити,

missions that can each see part

мисије од којих свака види део пуног спектра боја.

of the full spectrum of light.

With telescopes acting as our virtual eyes,

Помоћу телескопа који се понашају као наше виртуелне очи,

both in space and here on Earth,

у свемиру и овде, на Земљи,

we can see some amazing things.

можемо да видимо невероватне ствари.

And the coolest thing of all,

А најбоља ствар је да,

no matter the wavelength or energy,

без обзира на то коју таласну дужину или енергију има,

the light that we see out in the distant universe

светлост коју видимо у удаљеном универзуму

is the same thing as the light

је иста као и светлост

that we can experience and study here on Earth.

коју доживљавамо и проучавамо овде, на Земљи.

So, since we know the physics

Пошто познајемо физику

of how x-ray,

тога како рендгенски зраци,

ultraviolet light,

ултраљубичаста светлост

or microwaves work here,

или микроталасне рерне функционишу овде,

we can study the light of a distant star or galaxy

можемо да проучавамо светлост са удаљене звезде или галаксије

and know what kinds of things

и да знамо шта се и тамо дешава.

are happening there too.

So, as you go about your daily life,

Тако, док се бавите свакодневним питањима,

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

размислите изван оквира тога шта видите или не видите.

Knowing just a little bit about the natural world

Мало знања о природном свету

can help you perceive the full spectrum

може вам помоћи да уочите пуни спектар боја

around you all the time.

који вам је стално у окружењу.