Como a luz viaja

Os Fundamentos

Que haja luz!

Lição 2: A velocidade da luz

Nesta lição, você aprenderá o que é luz, de onde ela vem e por que ela se torna um espectro quando exposta a um prisma.

O que move a luz?

Todos nós sabemos que a luz se move, mas não é como se tivesse pés pequenos e minúsculos. Então, o que a move? Quando você considera a velocidade com que a luz solar viaja para chegar à Terra, você se pergunta como ela se move. Que ela esteja atravessando o universo a 186.000 milhas por segundo é um dos verdadeiros mistérios da ciência, porque para nós ela está lá, o tempo todo. Todos os dias. A luz não parece estar viajando para chegar aqui. Parece que sempre esteve aqui. E a luz do sol é boa! Ela nos faz felizes. Sentimos falta dela quando ela se vai e ficamos felizes quando ela retorna. Essa não é apenas uma avaliação subjetiva. Há uma razão científica para isso. A luz afeta nosso humor.

Para entender como ele está realizando esses feitos celestiais de magia, imagine um microscópio que nos deixasse olhar a luz de perto. Seria fácil pensar que só porque a luz só pode se mover em linha reta, essa luz em si é reta, como um pedaço de espaguete seco. Mas estaríamos errados. Embora a luz viaje em linha reta, na aparência ela realmente se parece mais com um macarrão instantâneo do que com um pedaço de espaguete seco. É ondulado. As ondas de luz vibram. E essa vibração faz com que um feixe de luz irradie para longe de sua fonte. Pense em um diapasão. O diapasão é a fonte da vibração. Você não pode vê-lo vibrar porque ele está se movendo para frente e para trás mais rápido do que seus olhos podem ver. Mas você definitivamente pode ouvi-lo e pode senti-lo vibrando. Cada torção naquele macarrão instantâneo é a vibração…o vai e vem do diapasão. Mas o que está causando as torções? As torções são criadas por um campo eletromagnético (EM).

Campos eletromagnéticos (EM)

Campos eletromagnéticos são gerados pela rotação de grandes corpos planetários como a Terra ou o Sol. O núcleo derretido da Terra gira enquanto a Terra gira, e o atrito que ele cria enquanto gira gera o campo magnético da Terra. Se você já viu a Aurora Boreal, viu o campo magnético da Terra em ação. Esse campo magnético é o que faz a aurora ondular em ondas pelo céu. Partículas eletricamente carregadas são ejetadas do sol quando ele faz aqueles peidos solares horríveis e assustadores...tecnicamente chamados de "ejeções de massa solar" ou "erupções solares". As realmente grandes interagem com a magnetosfera ao redor da Terra, criando aquele show de luzes espetacular. Mas eletricidade e magnetismo também trabalham juntos para criar o que percebemos como "cor".

Eu sei…quem se importa? Bem, se você está tentando entender a cor, VOCÊ entende, porque essa oscilação para frente e para trás, enquanto esses dois campos se atraem, assume a forma física de uma “onda”. Ondas são a vibração. É o que está irradiando para fora da fonte, seja um diapasão ou um sol. As ondas são o que faz a luz se mover. A velocidade dessa oscilação para frente e para trás é o que está fazendo a luz se mover tão rápido. E aqui está a parte legal... a oscilação constante dessa onda e a velocidade com que ela está vibrando é o que está fazendo a luz do sol que parece dourada ou branca a olho nu se unir nas cores que compõem o espectro.

Mas como o campo EM está fazendo isso? Campos EM são, na verdade, duas entidades separadas... campos elétricos e campos magnéticos. Campos elétricos criam campos magnéticos, e campos magnéticos criam campos elétricos. O relacionamento entre eles é idêntico ao relacionamento que temos com as árvores. A árvore exala o oxigênio que respiramos. Por sua vez, nós exalamos o dióxido de carbono que a árvore respira. Cada um de nós precisa do que o outro tem para existir.

Oscilação

Esse vai e vem entre árvores e pessoas é como o vai e vem simbiótico que acontece entre campos elétricos e magnéticos. Eles existem em um ciclo interminável de movimento para frente e para trás chamado de "oscilação". Esse vai e vem constante impulsiona as ondas em movimento para frente. A velocidade desse vai e vem faz com que as ondas se movam realmente super rápido. Como o diapasão, a oscilação é rápida demais para nosso olho nu perceber. Mas, como as gotas de água no ar que criam arco-íris na natureza, o vidro de um prisma faz a mesma coisa. À medida que a luz passa pelo vidro, ela nos permite quebrar as ondas de luz nas partes anatômicas que chamamos de "cor“. Por que essas faixas têm cores diferentes? A resposta curta é que nem todas as ondas são iguais. A resposta mais longa é o assunto da nossa próxima lição: “Dinâmica das Ondas”.

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A luz pode parecer um elemento parado e estático da Natureza, mas nada poderia estar mais longe da verdade. A luz está em movimento perpétuo e muito rápido. O que ela não consegue atravessar, ela ricocheteia e continua se movendo