Слово «свет» имеет древние корни. Оно восходит к праславянской форме *světъ, которая, в свою очередь, происходит от праиндоевропейского *kweit-. В древнерусском языке слово использовалось с XI века в значениях «противоположность тьме, сияние, рассвет, утро», а также «свет духовный», «просвещение».
Со значением «земля, мир, вселенная» слово известно также с XI века. Значение «люди», «общество» появилось в XVI–XVII веках. В других славянских языках для обозначения «земли, вселенной» чаще используется корень *mirь, тогда как в русском языке сохранилось значение, связанное с *světъ.
Попытки объяснить природу света предпринимались ещё в античности. Древние греки и египтяне заложили основы понимания световых явлений.
Научный подход к изучению света сформировался в XVII–XVIII веках. В этот период произошли ключевые открытия:
Рене Декарт в начале XVII века считал, что свет — это сжатие, распространяющееся в идеально упругой среде (эфире).
Виллеброрд Снеллиус экспериментально установил закон преломления света.
Пьер Ферма выдвинул «принцип наименьшего времени», согласно которому свет распространяется по кратчайшему пути.
Франциск Гримальди обнаружил дифракцию (наличие света в области геометрической тени).
Роберт Бойль и Роберт Гук независимо открыли интерференцию.
Христиан Гюйгенс разработал теорию поляризации света и сформулировал принцип, позднее названный его именем: каждая точка среды, до которой дошло световое возмущение, становится центром нового возмущения, распространяющегося в виде сферической волны.
Исаак Ньютон предложил корпускулярную теорию, рассматривая свет как поток частиц (корпускул).
В XIX веке прогресс в теории электромагнетизма привёл к пониманию световых волн как видимой части спектра электромагнитного излучения. В XX веке квантовая механика и теория относительности Эйнштейна значительно расширили представления о природе света.
Свет — это электромагнитное излучение, которое воспринимается человеческим глазом и делает видимым окружающий мир. В физике свет изучают как часть электромагнитного спектра, занимающего диапазон с длиной волны от 380 до 780 нанометров.
Свет обладает двойственной природой (корпускулярно-волновым дуализмом):
при распространении он ведёт себя как волна,
при взаимодействии с различными средами проявляет себя как поток частиц (фотонов).
Источники света могут быть естественными (Солнце, звёзды, молнии, северное сияние, биолюминесценция) и искусственными (лампы накаливания, светодиоды, лазеры, свечи). Каждый источник имеет свой спектр излучения — набор длин волн, которые он испускает.
Впервые скорость света определил датский астроном Оле Рёмер в 1676 году (в некоторых источниках указывают 1675 год).
Рёмер наблюдал за затмениями спутника Юпитера — Ио. Он заметил, что когда Земля удалялась от Юпитера, наблюдаемые затмения запаздывали относительно расчётного времени — разница достигала примерно 22 минут.
Учёный правильно понял причину: задержка связана с тем, что свету нужно время, чтобы преодолеть увеличившееся расстояние от спутника Ио до Земли. Зная примерное расстояние, которое проходит свет (диаметр земной орбиты), Рёмер смог рассчитать его скорость.
Результат Рёмера: около 220000–227000 км/с. Это значение заметно ниже современного (299792,458 км/с), но для того времени оно стало огромным прорывом — впервые было доказано, что скорость света конечна, а не бесконечна, как считали ранее.
После Рёмера точность измерений постепенно повышалась:
Джеймс Брэдли в 1728 году использовал явление аберрации звёзд и получил значение, близкое к современному.
Ипполит Физо в 1849 году впервые измерил скорость света в лабораторных условиях с помощью вращающегося зубчатого колеса. Его результат — около 313000 км/с.
Леон Фуко в 1862 году усовершенствовал метод, применив вращающееся зеркало, и получил 298000 км/с — гораздо ближе к истинному значению.
Альберт Майкельсон провёл серию точных измерений в XIX–XX веках и одно из его значений — 299796±4 км/с.
Современные измерения (с использованием лазеров и точных стандартов частоты) позволили зафиксировать скорость света в вакууме как фундаментальную константу: 299792,458 км/с (принято CODATA в 1973 году и остаётся актуальным до сих пор).