Işık, Vikipedia tanımına göre bir ışımanın ışık kaynağından çıktıktan sonra cisimlere çarparak veya direkt olarak yansıması sonucu canlıların görmesini sağlayan olgudur. Tanımdan da anlaşılacağı üzere, ışık dalgasının nesneye çarpması sonucu görüyoruz. Güneşten ya da başka ışık kaynaklarından gelen ışıklar da genel de beyaz ve sarı tonlu ışıklardır. Bu renkte ışıklar görebiliyorken ya da elektrik ile üretebiliyorken neden siyah renkte bir ışık üretemiyoruz, yoksa üretebilir miyiz? Bugün bu soruya cevap arıyorum. Öyleyse başlayalım. 🙂

Işık Aslında Nedir?

ışık

17. yüzyıl dönemlerinde ışığın sıcak cisimlerden çıkan küçük parçacıklar olduğu düşünülürken, aynı yüzyıl içerisinde Hollandalı bilim insanı Huygens, ışığın her yöne doğru titreşen bir dalga olduğunu düşünmüştü. Fakat bu da ışık için doğru bir tanım değildi.

19.yy’da Orsted, elektrik ile ilgili verdiği bir konferansta bataryayı açıp kapama sırasında yanında bulunan kumpasın iğnesinin ani hızlanmasını göstermişti. Bu deney, elektrik alanda meydana gelen değişimin manyetik alan oluşturduğunu ve bu durumda elektrik ile manyetizmanın birbiri arasında ilişkili olduğunu gösteriyordu. Bu olaydan tam 11 yıl sonra Faraday, manyetik alandaki değişimin, elektrik alanı oluşturduğunu keşfetti. Daha sonra Maxwell, bu iki durumu tek çatı altında elektromanyetizma teoreminde birleştirdi ve yaptığı çalışmalarında elektrik alandaki değişmenin manyetik alan oluşturduğunu, oluşan manyetik alanın tekrar elektrik alanı tetiklediğini ve bu durumun çok çok hızlı bir şekilde uzayda hareket ederek sonsuz tekrara girdiğini saptadı. Bu aşırı hızlı hareketin uzayda yaklaşık 300,000,000 m/s hızla seyahat ettiğini hesapladı ve bu değer bildiğimiz ışık hızı değerine oldukça yakındır.

Bu kadar bilimsel çalışmadan sonra ışığın şu an ki son tanımı oluştu. Işık, “elektrik ve manyetik alanın birbirinden ayrılmayacak şekilde uzayda hareket etmesi” olarak şimdilik literatüre geçmştir. Fakat ileriye dönük yapılan araştırmalar bu tanımı da değiştirebilir.

Işığı Nasıl Renkli Görürüz?

ışığı nasıl görürüz

Siyah ışığın oluşup olmuşmayacağını sorgulamadan önce ışığın tanımını iyi idrak etmemiz gerekiyor. Daha sonraki adımda da ışıkları nasıl renkli görebildiğimizi incelemeliyiz. Sonuçlara ilerlerken, her zaman küçük sorular sorup üzerinde düşünmemiz bizi sonuca daha çabuk ulaştıracaktır. Haydi buradan devam edelim. 🙂

Yukarıda ışığın tanımını elektrik ve manyetik alanın birbirinden ayrılmayacak şekilde uzayda hareketi olarak tanımlamıştık. Şimdi elektrik ve manyetik alanı 2 arkadaş olarak düşünelim. Şimdi de bu arkadaşların, uzay boşluğunun düğününe gitmiş halay çekiyorlarmış gibi düşünün. Aslında ışığın uzaydaki hareketi de tam olarak bu şekilde ilerliyor. Bu iki arkadaşın attıkları adımların uzunluklarını, dalga boyu olarak tanımlarsak, attıkları adım miktarı bizim görme yeteneğimizi etkiler.

Görünür ışık bölgesindeki ışıkların dalga boyları, insan saçının kalınlığının %1’i kadarına denk gelmekte ve elektromanyetik spektrumda bu çok küçük bir kısıma tekabül etmektedir. Kısacası bu arkadaşlar halay çekerken, 400 ila 700 nanometre değerleri arasında adım atarlarsa onları görebilmekteyiz.

Görme uzvumuzun çalışma prensibi bir çeşit kimyasal reaksiyondan ibaret ve bu reaksiyonun başlaması için gereken tek şey ise sadece ışık. Işığın bu reaksiyonu başlatıp, beynimize sinyal gönderip renkleri ve çevreyi algılayabilmemiz için belirli dalga boyuna sahip olması gerekmektedir.

Dalga boyu, eğer büyük olursa, kimyasal reaksiyonu tetikleyemez ve bu yüzden büyük dalga boylarını insanlar algılayamaz. Eğer dalga boyu küçük olursa, çok fazla enerji taşıdıklarından, reaksiyona girecek hücrelere hasar verir ve  görme uzuvlarımız zarar görür. Aynı şekilde küçük dalga boyuna sahip ışınların bu etkisi, ultraviyole ışınlarının cildimizde güneş yanıkları oluşturmasının nedeni olarak da  açıklanabilir. Bunun yanında, görünür ışık bölgesi içinde yer alan ışınlar, su içerisinde absorbe olmadan uzun mesafe kat edebilirler ve bu nedenle  gözlerimiz suyu saydam olarak algılar.

Sorumuzun cevabına gelirsek,

Işığın çarptığı yerden yansıyarak gözümüze geldiğini ve reaksiyon başlatıp görmeyi sağladığı az önce tartışmıştık. Siyah renk ışığın soğrulmuş halidir. Yani nesneye çarpan fotonlar bize geri dönmemiştir. Eğer ışığı absorte edebileceğimiz bir sistem geliştirilirse, siyah ışık yansıtmak mümkündür. Şu an bu olay bir bilim kurgu filminden ibaret görülse de bilimin ve teknolojinin çok çabuk kendini yeniliklere adapte ediyor olması, aslında hiçbir şeyin imkamsız olmadığını gösteriyor.

Ne dersiniz belki o siyah ışığı siz yaparsınız? 🙂