نور چیست؟ – به زبان ساده

جالب است بدانید که نور نیز نوعی موج الکترومغناطیسی محسوب می‌شود. از این رو در این مطلب قصد داریم تا ماهیت آن را توضیح داده و ویژگی‌های آن را نیز شرح دهیم.

ز زمان کودکی، دیدگاه ما در مورد نور، بسیار بدیهی به‌نظر می‌رسد. در آن زمان جهان ما، روشن یا تاریک است. اما در ادامه توضیح خواهیم داد که نور، پدیده‌ای پیچیده‌تر بوده و باید در مقیاس میکروسکوپی آن را بررسی کرد. نور پس از سفری با سرعت بالا و طی مسافت 149 میلیون کیلومتر (93 میلیون مایل دور) از خورشید به سیاره ما می‌رسد. پرتو‌ها با سرعتی معادل 186،000 مایل (300،000 کیلومتر) در ثانیه حرکت می‌کنند؛ بنابراین نوری که در هر لحظه می‌بینید، مربوط به هشت دقیقه پیش بوده که از خورشید سفر خودش را آغاز کرده است.

اما چرا و چگونه نور چنین سفری را انجام می‌دهد؟ همانطور که احتمالا می‌دانید، خورشید کره‌ای آتشین است که انرژی را در تمام جهات منتشر می‌کند. تولید انرژی در خورشید با استفاده از فرآیند همجوشی هسته‌ای انجام می‌گیرد.

نوری که ما آن را می‌بینیم بخشی از انرژی خورشید است که چشمان ما قادر است آن را تشخیص دهد. هنگامی که نور بین دو مکان (از خورشید به زمین یا از یک چراغ قوه به سوی پیاده‌رو) حرکت می‌کند، انرژی بین این دو نقطه نیز به جریان در می‌آید. انرژی به شکل امواج (شبیه به امواج دریا، حدود 100 میلیون بار کوچکتر) حرکت می‌کنند. این امواج الگویی ارتعاشی از امواج الکتریکی و مغناطیسی هستند که ما آن‌ها را انرژی الکترومغناطیسی می‌نامیم. در حقیقت این دو موج الکتریکی و مغناطیسی به یکدیگر عمود بوده و با سرعت نور منتقل می‌شوند.

موج یا ذره دانشمندان برای سال‌های بسیاری با این سوال مواجه بودند که آیا نور واقعا یک موج است؟ در قرن 17، آیزاک نیوتن، یکی از اولین افرادی بود که به مطالعه دقیق در مورد جزئیات نور پرداخت. او برای اولین بار نور را به عنوان جریانی از ذرات یا بطور ساده آن را به صورت ذره در نظر گرفت. اما رقیب بزرگش، فیزیکدانی هلندی به نام «کریستیان هویگنس» (Christiaan Huygens)، کاملا معتقد بود که نور از امواج تشکیل شده است.

پاسخ دقیق‌تر به این مسئله شاید بجای فیزیکی بودن، بیشتر فلسفی و روانشناسی است. درک ما از جهان بر اساس چگونگی کارکرد چشم و مغز ما تفسیر می‌شود. بعضی اوقات به نظر می‌رسد که نور به‌عنوان موج رفتار می‌کند؛ گاهی اوقات نیز به نظر می‌رسد که نور جریانی از ذرات است. این در حالی است که در نگاه اول به نظر می‌رسد هر دوی این مفاهیم نمی‌توانند برقرار باشند. می‌توان وانمود کرد که نور تقریبا هر دوی این رفتار‌ها را با تناسب خاصی و در شرایط خاصی دارد. برای درک بهتر نور می‌توان آن را به صورت شکلی از انرژی در نظر گرفت. یک روز ممکن است شخصی راهی بهتر برای توصیف و توضیح آن ارائه می‌دهد که در تمام شرایط کاملا منطقی به‌نظر می‌رسد. بنابراین می‌توان در نهایت می‌توان گفت که نور را هم می‌توان به صورت موجی و هم به صورت ذره‌ای تفسیر کرد.