Οπτική.
Ας αρκεστούμε εδώ στο να αναφέρουμε ότι ο νόμος της ανάκλασης σε μια επίπεδη επιφάνεια ήταν γνωστός στον Ευκλείδη ήδη από τον 3ο αιώνα π.X. Ακόμα, οι Έλληνες γνώριζαν πολύ καλά τα σχετικά με την κατασκευή των κατόπτρων. O Αρχιμήδης μελέτησε την ανάκλαση σε καμπύλα κάτοπτρα και, ειδικότερα, απέδειξε ότι μπορούμε να συγκεντρώσουμε το φως στην εστία ενός παραβολικού κατόπτρου (λέγεται ότι χρησιμοποίησε αυτή την ιδιότητα, για να πυρπολήσει με τεράστια κάτοπτρα το ρωμαϊκό στόλο που πολιορκούσε τις Συρακούσες).
Ας πούμε ακόμη ότι οι νόμοι της διάθλασης ανακαλύφθηκαν από τον Ολλανδό Snell (και υπεκλάπησαν κατά επαίσχυντο τρόπο από τον Καρτέσιο ή Descartes).
Τέλος, ας επισημάνουμε ότι η συνθετική και σε βάθος μελέτη της ανάκλασης και της διάθλασης υπήρξε έργο ενός δικαστή από την Τουλούζη, του Pierre Fermat, συγχρόνου του Pascal και του Descartes. O Fermat είναι χωρίς αμφιβολία η πιο παρεξηγημένη από τις ιδιοφυίες, έστω και μόνο εξαιτίας της περίφημης εικασίας του που απέδειξε ο Άγγλος μαθηματικός Andrew Wiles.
Την εποχή του Γαλιλαίου, στις αρχές του 17ου αιώνα, εφευρέθηκαν τα τηλεσκόπια, τα μικροσκόπια και οι διορθωτικοί φακοί. Με τη σειρά του ο Νεύτωνας, πενήντα χρόνια αργότερα, επινόησε το κατοπτρικό τηλεσκόπιο.
Κύματα η σωματίδια;
O Christiaan Huygens (1629-1695) υπήρξε ένας από τους μεγαλύτερους επιστήμονες όλων των εποχών (δεν είναι τυχαίο ότι ο Νεύτωνας του συμπεριφερόταν με μεγάλο σεβασμό). H συμβολή του στην επιστήμη υπήρξε κολοσσιαία. Επινόησε τον προσοφθάλμιο φακό, ανακάλυψε το δακτύλιο του Κρόνου και τον πρώτο δορυφόρο του καθώς και την περιστροφή του Άρη. Ισχυρίστηκε ότι τα άστρα είναι ήλιοι που, αναμφίβολα, περιστοιχίζονται από πλανήτες (χρειάστηκε να φτάσουμε μέχρι τις μέρες μας, για να επαληθευθεί αυτή του η πρόβλεψη). Ανακάλυψε τους νόμους του απλού εκκρεμούς, οι οποίοι αποτελούν τη βάση της κατασκευής των ρολογιών νέας γενιάς, συνέλαβε, όπως είδαμε στο δεύτερο κεφάλαιο, τις έννοιες της φυγόκεντρης δύναμης για τα σώματα που εκτελούν κυκλική κίνηση και της ροπής της αδράνειας και είχε τη διαισθητική ιδέα της αρχής της διάτρησης της ορμής.
Κατά τον Huygens το φως είναι ένα κύμα (κι όχι σωματίδια που έλεγε ο Νεύτωνας), μια ταλάντωση του χώρου που διαδίδεται σαν κυματισμός, όπως η παραμόρφωση που δημιουργεί στην επιφάνεια του νερού ένα χαλίκι που πετάμε.
Υπενθυμίζουμε ότι ένα κύμα διαδίδεται χωρίς να μεταφέρει ύλη. Όταν παρατηρείτε τα κύματα της θάλασσας και τα βλέπετε να προχωρούν, δεν είναι το νερό που σας πλησιάζει, είναι το κύμα, ο κυματισμός, η κίνηση (κάτι που μπορεί κανείς να επιβεβαιώσει με το περίφημο πείραμα του φελλού).
O Christiaan Huygens, γιος ενός Ολλανδού λογίου, θαυμαστή του Γαλιλαίου με τον οποίο διατηρούσε αλληλογραφία, γνώριζε πολύ καλά τις ταλαντώσεις και τα κύματα. Τα είχε από καιρό μελετήσει. Φανταζόταν ότι το φως είναι μια ταλάντωση, ένα κύμα (κάτι που είναι αλήθεια), πίστευε όμως ότι επρόκειτο για ένα κύμα συμπίεσης.
O Νεύτωνας απέρριψε αμέσως την ιδέα, εξηγώντας ότι το φως διαδίδεται στο κενό του διαστήματος, αφού είμαστε σε θέση να δούμε τα άστρα! Και αφού στο κενό δεν υπάρχει τίποτα για να δονηθεί, το φως δεν είναι δυνατόν να είναι δόνηση! O Huygens τού απάντησε υποστηρίζοντας ότι όλος ο χώρος, ακόμα και το κενό, είναι γεμάτος από μια μυστηριώδη, απροσδιόριστη ουσία, την οποία ονομάζει «αιθέρα», είναι σε θέση να ταλαντωθεί και συνεπώς να διαδώσει τα κύματα. Αυτή η έννοια του αιθέρα θα κάνει στη συνέχεια πολύ δρόμο και θα εμφανιστεί και πάλι πολύ αργότερα.
H διαμάχη «κύματα ή σωματίδια» θα συνεχιστεί μέχρι τις αρχές του 20ού αιώνα, όταν ο Αϊνστάιν θα διατυπώσει ένα συνθετικό όραμα που θα πυροδοτήσει, χωρίς ο ίδιος να το επιζητήσει, τη μεγάλη κβαντική επανάσταση.
Leave a Comment