Sa buong kasaysayan, naisip ng sangkatauhan ang likas na katangian ng naturang phenomenon bilang liwanag. Mula noong sinaunang panahon hanggang sa kasalukuyan, ang mga ideya tungkol dito ay nagbago at bumuti. Ang pinakasikat na hypotheses ay malamang na ang liwanag ay isang particle o isang alon. Ang sangay ng modernong agham na nag-aaral sa kalikasan at pag-uugali ng liwanag ay tinatawag na optika.
Kasaysayan ng pagbuo ng mga ideya tungkol sa liwanag
Ayon sa mga ideya ng mga sinaunang pilosopong Griyego, gaya ni Aristotle, ang liwanag ay ang mga sinag na nagmumula sa mata ng tao. Sa pamamagitan ng ether, isang transparent na substance na pumupuno sa espasyo, kumakalat ang mga sinag na ito, na nagpapahintulot sa isang tao na makakita ng mga bagay.
Isa pang pilosopo, si Plato, ang nagmungkahi na ang araw ang pinagmumulan ng liwanag sa Earth.
Naniniwala ang pilosopo at mathematician na si Pythagoras na lumilipad ang maliliit na particle mula sa mga bagay. Pagpasok sa mata ng tao, binibigyan tayo ng ideya ng hitsura ng mga bagay na ito.
Sa kabila ng tila walang muwang, ang mga hypotheses na ito ay naglatag ng pundasyon para sa karagdagang pag-unlad ng pag-iisip.
Kaya, noong ika-17 siglo, ang German scientist na si Johannes Keplernagpahayag ng teoryang malapit sa mga ideya nina Plato at Pythagoras. Sa kanyang opinyon, ang liwanag ay isang particle, o mas tiyak, isang stream ng mga particle na nagpapalaganap mula sa ilang pinagmulan.
Newton's Corpuscular Hypothesis
Nagbigay ang siyentipikong si Isaac Newton ng isang teorya na pinagsama-sama sa ilang lawak ang magkasalungat na ideya tungkol sa hindi pangkaraniwang bagay na ito.
Ayon sa hypothesis ni Newton, ang liwanag ay isang particle na ang bilis ng paggalaw ay napakataas. Ang mga corpuscle ay nagpapalaganap sa isang homogenous na daluyan, gumagalaw nang pantay at patuwid mula sa pinagmumulan ng liwanag. Kung ang daloy ng mga particle na ito ay pumasok sa mata, kung gayon ang tao ay nagmamasid sa pinagmulan nito.
Ayon sa siyentipiko, ang mga corpuscle ay may iba't ibang laki, na nagbibigay ng impresyon ng iba't ibang kulay. Halimbawa, ang malalaking particle ay nag-aambag sa katotohanan na ang isang tao ay nakakakita ng pula. Pinagtatalunan niya ang hindi pangkaraniwang bagay ng pagmuni-muni ng isang stream ng liwanag sa pamamagitan ng rebound ng mga particle mula sa isang solid na hadlang.
Ipinaliwanag ng scientist ang puting kulay sa pamamagitan ng kumbinasyon ng lahat ng kulay ng spectrum. Ang konklusyong ito ang batayan ng kanyang teorya ng dispersion, isang phenomenon na natuklasan niya noong 1666.
Ang mga hypotheses ni Newton ay nakakuha ng mahusay na pagtanggap sa kanyang mga kontemporaryo, na nagpapaliwanag ng maraming optical phenomena.
Huygens' wave theory
Ang isa pang siyentipiko noong panahong iyon, si Christian Huygens, ay hindi sumang-ayon na ang liwanag ay isang particle. Iniharap niya ang wave hypothesis ng kalikasan ng liwanag.
Naniniwala si Huygens na ang lahat ng espasyo sa pagitan ng mga bagay at sa mga bagay mismo ay puno ng eter, at ang light radiation ay mga pulso, mga alon na nagpapalaganap sa eter na ito. Ang bawat seksyon ng eter, na umaabot sa liwanagAng alon ay nagiging pinagmumulan ng tinatawag na pangalawang alon. Kinumpirma ng mga eksperimento sa interference at diffraction ng liwanag ang posibilidad ng pagpapaliwanag ng alon sa kalikasan ng liwanag.
Ang teorya ni Huygens ay hindi nakatanggap ng maraming pagkilala sa kanyang panahon, dahil karamihan sa mga siyentipiko ay itinuturing na ang liwanag ay isang particle. Gayunpaman, pagkatapos ay pinagtibay at pinino ito ng maraming siyentipiko, gaya nina Jung at Fresnel.
Karagdagang pag-unlad ng mga view
Ang tanong kung ano ang liwanag sa pisika ay patuloy na sumasakop sa isipan ng mga siyentipiko. Noong ika-19 na siglo, binuo ni James Clerk Maxwell ang teorya na ang light radiation ay mga high-frequency na electromagnetic wave. Ang kanyang mga ideya ay batay sa katotohanan na ang bilis ng liwanag sa isang vacuum ay katumbas ng bilis ng mga electromagnetic wave.
Noong 1900, ipinakilala ni Max Planck ang terminong "quantum" sa agham, na isinasalin bilang "bahagi", "maliit na halaga". Ayon kay Planck, ang radiation ng mga electromagnetic wave ay hindi nangyayari nang tuluy-tuloy, ngunit sa mga bahagi, sa quanta.
Ang mga ideyang ito ay binuo ni Albert Einstein. Iminungkahi niya na ang liwanag ay hindi lamang ibinubuga, ngunit din hinihigop at propagated sa pamamagitan ng mga particle. Upang italaga ang mga ito, ginamit niya ang salitang "photon" (ang termino ay unang iminungkahi ni Gilbert Lewis).
Particle-wave duality
Ang modernong paliwanag ng kalikasan ng liwanag ay nakasalalay sa konsepto ng wave-particle duality. Ang kakanyahan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ay ang bagay ay maaaring magpakita ng mga katangian ng parehong mga alon at mga particle. Ang liwanag ay isang halimbawa ng naturang bagay. Ang mga pag-aaral ng mga siyentipiko na dumating sa tila magkasalungat na mga opinyon ay kumpirmasyon ng dalawahang katangian ng liwanag. Ang liwanag ay parehong particle at wave sa parehong oras. Ang antas ng pagpapakita ng bawat isa sa mga katangiang ito ay nakasalalay sa mga tiyak na pisikal na kondisyon. Sa ilang mga kaso, ang liwanag ay nagpapakita ng mga katangian ng isang electromagnetic wave, na nagpapatunay sa wave theory ng pinagmulan nito, sa ibang mga kaso, ang liwanag ay isang stream ng corpuscles (photon). Nagbibigay ito ng mga batayan upang sabihin na ang liwanag ay isang particle.
Ang liwanag ang naging unang bagay sa kasaysayan ng pisika, na kinilala ang pagkakaroon ng corpuscular-wave dualism. Nang maglaon, natuklasan ang pag-aari na ito sa ilang iba pang mga bagay, halimbawa, ang pag-uugali ng alon ay naobserbahan sa mga molekula at nucleon.
Sa kabuuan, masasabi nating ang liwanag ay isang natatanging kababalaghan, ang kasaysayan ng pag-unlad ng mga ideya tungkol sa kung saan ay may higit sa dalawang libong taon. Ayon sa modernong pag-unawa sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang liwanag ay may dalawahang katangian, na nagpapakita ng mga katangian ng parehong mga alon at mga particle.
