Lig

In die Bybel word die woord “lig” gebruik om kennis, waarheid en dit wat goed is te simboliseer. Dit word ook met Christus geassosieer:

In Hom was daar lewe en die lewe was die lig vir die mense. Die lig skyn in die duisternis, die duisternis kon dit nie uitdoof nie.

In my vorige inskrywing ‘n Skepper en sy skepping het ek verduidelik dat God met Sy skeppingsdaad nie net al die wette van die natuur vasgelê het nie maar ook die kennis daarvan. Dit is vir my merkwaardig dat hierdie Skeppingsdaad in die Bybel juis met die skepping van lig gesimboliseer word. As mens die geskiedenis van die wetenskap naspeur is dit merkwaardig om te sien hoe ‘n belangrike rol lig gespeel het in baie van die ontdekkings.

Die vader van die wetenskap, Galileo Galilei, het ‘n teleskoop gebruik om die mane van Jupiter te ontdekking. Die boodskappertjies wat hierdie ontdekking na sy sintuie aangedra het was dus die lig wat Jupiter en sy mane na Galileo se teleskoop toe weerkaats het. Net so het verskeie wetenskaplike ontdekkings plaasgevind danksy optiese waarnemings van die hemelruim. Om die waarheid te sê vir eeue was optiese waarnemings die enigste manier om iets oor die hemelruim te wete te kom.

Lig opsig self is natuurlik ook bestudeer. Mense soos Huygens, Fresnel, Gauss en Newton (om maar ‘n paar te noem) het bepaal hoe lig reflekteer, refrakteer en diffrakteer. Sir Isaac Newton het byvoorbeeld bepaal dat wit lig met ‘n prisma opgebreek kan word in ‘n reënboog van verskillende kleure.

Een van die sleutel ontdekkings was gemaak deur James Clerk Maxwell wat magnetisme en elektrisiteit verenig het in een teorie, genaamd elektromagnetisme, en daardeur aangetoon het dat lig ‘n elektromagnetiese golf is (net soos radio golwe, mikrogolwe, infrarooi lig, ultra violet en gamma strale). Vanuit elektromagnetisme kon mens ook aantoon dat lig ‘n vaste spoed het. Volgens meetstandaarde wat vandag gebruik word, is die spoed van lig presies 299792458 meter per sekond.

Elektromagnetisme word beskryf in terme van 4 differensiaalvergelykings (Maxwell se vergelykings). Hierdie vergelykings het ‘n snaakse eienskap: dit maak nie saak hoe vinnig mens beweeg nie, as jy die vergelykings in jou bewegende assestelsel beskou lyk dit presies dieselfde met presies dieselfde waarde vir die spoed van lig as in enige ander assestelsel. Hierdie eienskap wat bekend staan as Lorentz invariansie, het Einstein op die ou ent daartoe gelei om sy Spesiale Relatiwiteitsteorie te formuleer. Weereens het lig dus ‘n belangrike rol gespeel.

Lig het ook gesorg dat Max Planck die kwantum meganika revolusie begin het. Planck het aangetoon dat die enigste manier om die spektrum van die elektromagnetiese bestraling (swart ligaam straling) wat ‘n warm voorwerp uitstraal te verklaar is deur aan te neem dat dit lig in gekwantiseerde pakkies uitstraal. Die energie van elke pakkie is eweredig aan die frekwensie van die lig en die eweredigheidskonstante staan vandag bekend as Planck se konstante. Einstein het verder gevind dat lig in soortgelyke gekwantiseerde pakkies (wat vandag fotone genoem word) geabsorbeer moet word om elektrone deur die foto-elektriese effek vry te stel.

Sedert die kwantum revolusie het verskeie wetenskaplikes (soos Richard Feynman, Freeman Dyson en Julian Schwinger) gehelp om ‘n meer akkurate teorie vir lig en sy interaksie met materie te ontwikkel. Die resultaat is kwantum elektrodinamika. Laasgenoemde is geformuleer in term van kwantum veldtoerie en het die weg gebaan vir die formulering van ander soortgelyke teorieë vir die ander kragte in die natuur.

Lig speel steeds in belangrike rol, nie alleen in die wetenskap nie, maar ook in die tegnologie. Die informasie op die internet wat onder andere hierdie woernaal bevat, word oor optiese vesels gestuur om op jou skerm te verskyn. Fotonika is die moderne tegnologie wat optika gebruik om onder andere informasie te verwerk en te kommunikeer. Dit word byvoorbeeld gebruik in mediese toepassings, telekommunikasie, sateliete, militere toepassings, en vele meer.

So dis nie vir dowe neute wat daar geskryf staan:

Toe het God gese: “Laat daar lig wees!” en daar was lig en God het gesien die lig is goed.”