A natureza da luz
Tentar compreender a natureza da luz não significa apenas entender seus mecanismos e formas de comportamento, mas perceber sua relevância para que mantenha vida na Terra. É difícil imaginar nosso planeta sem a luz, porque simplesmente a vida estaria exterminada, as plantas não realizariam mais fotossíntese e desta forma a cadeia alimentar estaria comprometida. Consequentemente a espécie humana não teria capacidade de sobreviver nestas condições. A luz que atinge a Terra é proveniente do Sol, e viaja milhões de quilômetros, com uma velocidade de 1 bilhão de km/h e leva aproximadamente oito minutos até chegar ao nosso planeta.
Cada parte que compõe a luz possui cores e no momento em que a luz passa por um prisma acontece uma separação e decomposição das cores, como ocorre no arco-íris, por exemplo.
Para Newton a luz é formada por partículas de matéria. Mas outro cientista, Christiaan Huygens, acreditava que a luz é uma onda. Uma onda pode ser definida como a transferência de movimento em um meio material. Já uma partícula pode se propagar sem a necessidade de um meio que lhe dê suporte. Se a luz possui um comportamento ondulatório, como explicar a luz proveniente das estrelas que se propagam no espaço interestelar até chegar a Terra? Esse detalhe acaba gerando uma difícil tarefa para as ondas, no entanto, as partículas realizam melhor este trajeto.
As ondas que se tinham conhecimento não se propagavam no vazio, mas a luz se propaga. Bastava então uma teoria para preencher o vazio. Alguns adeptos da teoria acreditavam que existia um meio natural denominado ÉTER, capaz de transmitir ondas luminosas. Desta maneira todos os problemas relacionados à propagação da luz estavam incluídos diretamente às propriedades do éter.
No século 19, Maxwell descreveu os fenômenos elétricos e magnéticos e percebeu que a informação elétrica viaja como uma onda com a velocidade da luz no espaço vazio, sem a presença de cargas elétricas. Se efeitos eletromagnéticos podem se propagar como ondas no espaço vazio e com a velocidade da luz, desta forma a luz pode ser considerada como uma onda eletromagnética. Os diferentes tipos de onda eletromagnética compõem o espectro eletromagnético.
O Espectro
Eletromagnético
Do ponto de vista cósmico, o espaço é uma “máquina do tempo” e tudo que vemos está no passado. As estrelas estão a milhares ou milhões de anos-luz distantes de nós, isso significa que a luz das estrelas estão viajando há milhares de anos para chegar até nós. A luz leva tempo até chegar em algum lugar. A luz de um sala leva submúltiplos de segundo (muito muito menor que um segundo) até chegar em nós, mas para que ela leve anos, precisa estar muito distante. Isso dá a ideia de que a luz viaja para o futuro: nós estamos no futuro destes milhões de anos que a luz está viajando até aqui. Um telescópio também poderia ser considerado uma máquina do tempo, pois é através dele que é possível observar as estrelas mais distantes, que hoje podem estar mortas, mas sua luz ainda não chegou, ou está chegando até nosso planeta.
Quando se fala em “as estrelas estão a milhares ou milhões de anos-luz distantes” significa que estamos lidando com distâncias. Ano-luz é uma unidade de distância, não confunda com tempo. Um ano-luz tem um valor numérico, este valor numérico é a distância que a luz percorre durante um ano. Imagine que você queira ligar uma lanterna super gigante aqui na Terra no dia 1º de janeiro, e que a luz desta lanterna consiga atingir o espaço sideral e continue viajando (se afastando de você) até o dia 31 de dezembro. Significa que a luz viajou durante UM ano e percorreu uma distância. Quando o dia 31 de dezembro chegar, a luz já terá percorrido 10 trilhões de quilômetros. Esses 10 trilhões de quilômetros é o que chamamos de ano-luz.
No episódio “O Senhor de Gothos”, o planeta Gothos fica localizado a 900 anos-luz da Terra (900 vezes 10 trilhões de quilômetros). Trelane observou através de um telescópio o planeta Terra. Assim, ele observou 900 anos no passado da tripulação da Enterprise (porque a luz refletida da Terra chega ao seu planeta somente 900 anos depois), o que coube a Trelane uma má interpretação da sociedade terrestre, uma sociedade antiga, militarista, totalmente diferente do século 23, que era o século atual em que os seres humanos estavam vivendo e para eles, as atitudes de Trelane eram muito esquisitas, pois a humanidade já havia superado a intolerância e o militarismo.
Experiências simples para você fazer:
