16 мая отмечается Международный день света. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему свет быстрее любой материи, как работают лампы накаливания и что . Об этом «Газете.Ru» рассказали в пресс-службе образовательного учреждения.
Свет — это часть электромагнитного спектра, к которому также относятся радиоволны, рентгеновское, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения. Человеческий глаз способен воспринимать лишь узкий диапазон волн длиной примерно от 380 до 750 нанометров.
«Все, что имеет волны длиннее или короче этого диапазона, остается невидимым — у нас нет биологических рецепторов для их восприятия», — объяснил профессор кафедры «Общая физика» ПНИПУ, доктор физико-математических наук Виктор Криштоп.
По словам ученого, свет одновременно проявляет свойства и волны, и частицы. Например, при прохождении через две щели он создает интерференционные полосы, как волна, а при попадании в детектор фиксируется как отдельный фотон.
Скорость света в вакууме составляет около 300 тысяч километров в секунду и считается предельной во Вселенной. Любой объект с массой не может ее достичь, поскольку с ускорением ему требуется все больше энергии.
«В ускорителях частиц протоны разгоняют до 99,9999% скорости света, но до 100% они никогда не доходят», — отметил Виктор Криштоп.
При этом в веществе свет движется медленнее. Например, в бриллианте его скорость падает примерно в 2,5 раза, поскольку фотоны постоянно взаимодействуют с атомами среды.
Ученый также напомнил, что ультрафиолетовое излучение может повреждать ДНК клеток и вызывать ожоги, тогда как инфракрасное воспринимается как тепло и используется в медицине для прогревания тканей.
Обычные лампы накаливания, несмотря на распространение светодиодов, работают при экстремальных температурах. Вольфрамовая нить внутри них нагревается до 2500–2700 градусов Цельсия — это сопоставимо с температурой поверхности некоторых звезд-красных карликов.
Еще одной перспективной технологией специалисты называют Li-Fi — передачу данных с помощью света. В такой системе светодиод мигает миллиарды раз в секунду, а приемник расшифровывает эти вспышки как информацию.
«Li-Fi уже пробуют в аэропортах и подводных системах передачи данных; в ближайшие годы технология может появиться в умных офисах и беспилотном транспорте», — рассказал Виктор Криштоп.
Отсутствие света, по словам ученых, опасно и для здоровья человека. После месяца полной темноты нарушаются биоритмы, ухудшается сон, снижается иммунитет и возрастает риск депрессии.
«Без смены дня и ночи сбивается выработка мелатонина и кортизола, что приводит к бессоннице, тревожности и проблемам с памятью», — пояснил старший научный сотрудник кафедры «Химия и биотехнология» ПНИПУ, кандидат медицинских наук Валерий Литвинов.
Специалисты рекомендуют проводить на дневном свету не менее 30–60 минут в день, а для дома выбирать лампы с теплым или нейтральным светом в диапазоне 2700–4000 Кельвинов — они считаются наиболее комфортными для глаз.
Ранее россиян предупредили об опасности использования бесплатного Wi-Fi.