Valo on yhtä aikaa sekä ilmeinen että salaperäinen. Me kylpemme keltaisessa lämmössä joka päivä ja torjumme pimeyttä hehku- ja loistelampuilla. Mutta mitä valo oikeastaan on? Saamme välähdyksiä sen luonteesta, kun auringonsäde kulkee pölyisen huoneen läpi, kun sateenkaari ilmestyy myrskyn jälkeen tai kun juomapilli vesilasissa näyttää hajanaiselta. Nämä välähdykset johtavat kuitenkin vain uusiin kysymyksiin. Kulkeeko valo aaltona, säteenä vai hiukkasvirtana? Onko se yhtä väriä vai monia värejä sekaisin? Onko sillä taajuus kuten äänellä? Ja mitkä ovat joitakin valon yleisiä ominaisuuksia, kuten absorptio, heijastuminen, taittuminen ja diffraktio?
Voi luulla, että tiedemiehet tietävät kaikki vastaukset, mutta valo yllättää heidät edelleen. Tässä on esimerkki: Olemme aina pitäneet itsestään selvänä, että valo kulkee nopeammin kuin mikään muu maailmankaikkeudessa. Vuonna 1999 Harvardin yliopiston tutkijat onnistuivat hidastamaan valonsäteen nopeuden 61 kilometriin tunnissa johtamalla sen Bose-Einsteinin kondensaattina tunnetun aineen läpi. Se on lähes 18 miljoonaa kertaa normaalia hitaampi! Kukaan ei olisi uskonut, että tällainen saavutus olisi ollut mahdollinen vielä muutama vuosi sitten, mutta tämä on valon oikukas tapa. Juuri kun luulet saaneesi sen selville, se uhmaa ponnistelujasi ja näyttää muuttavan luonnettaan.
Mainos
Siltikin olemme päässeet pitkälle ymmärryksessämme. Jotkut tieteen historian kirkkaimmista mielistä ovat keskittäneet voimakkaan älykkyytensä aiheeseen. Albert Einstein yritti kuvitella, millaista olisi ratsastaa valonsäteen päällä. ”Entä jos juoksisi valonsäteen perässä?” hän kysyi. ”Entä jos ratsastettaisiin säteen päällä? … Jos juoksisi tarpeeksi nopeasti, eikö säde enää liikkuisi lainkaan?”
Einstein menee kuitenkin asioiden edelle. Jotta voisimme ymmärtää, miten valo toimii, meidän on asetettava se oikeaan historialliseen kontekstiinsa. Ensimmäinen pysähdyspaikkamme on antiikin maailma, jossa jotkut varhaisimmista tiedemiehistä ja filosofeista pohtivat tämän salaperäisen aineen todellista luonnetta, joka stimuloi näköä ja tekee asiat näkyviksi.