Ljus är på en gång både uppenbart och mystiskt. Vi badar i gul värme varje dag och håller mörkret borta med glödlampor och lysrörslampor. Men vad är egentligen ljus? Vi får glimtar av dess natur när en solstråle vinklar sig genom ett dammfyllt rum, när en regnbåge dyker upp efter en storm eller när ett sugrör i ett vattenglas ser osammanhängande ut. Dessa glimtar leder dock bara till fler frågor. Reser ljuset som en våg, en stråle eller en ström av partiklar? Är det en enda färg eller många färger som blandas ihop? Har det en frekvens som ljud? Och vilka är några av ljusets vanliga egenskaper, såsom absorption, reflektion, brytning och diffraktion?
Du kanske tror att forskarna vet alla svaren, men ljuset fortsätter att överraska dem. Här är ett exempel: Vi har alltid tagit för givet att ljuset färdas snabbare än allt annat i universum. Men 1999 lyckades forskare vid Harvard University bromsa en ljusstråle till 61 kilometer i timmen (38 miles per timme) genom att låta den passera genom ett materiatillstånd som kallas Bose-Einstein-kondensat. Det är nästan 18 miljoner gånger långsammare än normalt! Ingen skulle ha trott att en sådan bedrift var möjlig för bara några år sedan, men detta är ljusets nyckfulla väg. Precis när man tror att man har listat ut det, trotsar det ens ansträngningar och tycks ändra sin natur.
Advertisement
Sedan dess har vi kommit långt i vår förståelse. Några av de smartaste hjärnorna i vetenskapshistorien har fokuserat sina kraftfulla intellekt på ämnet. Albert Einstein försökte föreställa sig hur det skulle vara att åka på en ljusstråle. ”Tänk om man skulle springa efter en ljusstråle?” frågade han. ”Vad skulle hända om man åkte på strålen? … Om man sprang tillräckligt snabbt, skulle den inte längre röra sig alls?”
Einstein går dock före historien. För att förstå hur ljuset fungerar måste vi sätta det i sitt rätta historiska sammanhang. Vårt första stopp är den antika världen, där några av de tidigaste vetenskapsmännen och filosoferna funderade över den sanna naturen hos denna mystiska substans som stimulerar synen och gör saker synliga.