Licht is zowel vanzelfsprekend als mysterieus. We baden elke dag in gele warmte en weren de duisternis met gloei- en tl-lampen. Maar wat is licht eigenlijk? We vangen een glimp op van de aard ervan wanneer een zonnestraal door een met stof gevulde kamer schalt, wanneer een regenboog verschijnt na een storm of wanneer een rietje in een glas water er onsamenhangend uitziet. Deze blikken leiden echter alleen maar tot meer vragen. Reist licht als een golf, een straal of een stroom van deeltjes? Is het een enkele kleur of vele kleuren door elkaar? Heeft het een frequentie zoals geluid? En wat zijn enkele veel voorkomende eigenschappen van licht, zoals absorptie, reflectie, breking en diffractie?
U denkt misschien dat wetenschappers alle antwoorden kennen, maar licht blijft hen verrassen. Hier is een voorbeeld: We hebben altijd aangenomen dat licht sneller reist dan al het andere in het heelal. In 1999 slaagden onderzoekers van Harvard University erin een lichtstraal te vertragen tot 61 kilometer per uur door het door een materie te leiden die bekend staat als een Bose-Einstein condensaat. Dat is bijna 18 miljoen keer langzamer dan normaal! Nog maar een paar jaar geleden zou niemand zo’n prestatie voor mogelijk hebben gehouden, maar toch is dit de grillige manier van licht. Net als je denkt dat je het doorhebt, tart het je inspanningen en lijkt het van aard te veranderen.
Aanbeveling
Toch zijn we al een heel eind gekomen in ons begrip. Enkele van de knapste koppen in de geschiedenis van de wetenschap hebben hun krachtige intellect op het onderwerp gericht. Albert Einstein probeerde zich voor te stellen hoe het zou zijn om op een lichtstraal te rijden. “Wat als men achter een lichtstraal aan zou rennen?” vroeg hij. “Wat als je op de straal zou rijden? Als je snel genoeg rent, beweegt het dan helemaal niet meer?”
Einstein loopt echter op de zaken vooruit. Om te begrijpen hoe licht werkt, moeten we het in zijn juiste historische context plaatsen. Onze eerste halte is de antieke wereld, waar enkele van de vroegste wetenschappers en filosofen zich bogen over de ware aard van deze mysterieuze stof die het zicht stimuleert en dingen zichtbaar maakt.