Ξεκλειδώνοντας τα Μυστικά του Φωτός

Η μελέτη του Αϊνστάιν που δημοσιεύτηκε το Μάρτιο του 1905 αποκάλυψε μερικά μυστικά για τη φύση του φωτός. Οι επιστήμονες είχαν ήδη ανακαλύψει ότι, καθώς το φως ταξιδεύει στο διάστημα, μοιάζει να συμπεριφέρεται πολύ παρόμοια με τον κυματισμό του νερού σε μια λίμνη. Ωστόσο, η θεωρία των κυμάτων δεν μπορούσε να εξηγήσει γιατί το αχνό μπλε φως παράγει ηλεκτρικό ρεύμα όταν προσπίπτει σε ορισμένα μέταλλα, ενώ δεν συμβαίνει το ίδιο με το έντονο κόκκινο φως. Η μελέτη του Αϊνστάιν εξήγησε αυτό το λεγόμενο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Ο Αϊνστάιν υποστήριξε ότι το φως μπορεί μερικές φορές να θεωρηθεί ότι αποτελείται από μικρά «πακέτα» ενέργειας, που αργότερα ονομάστηκαν φωτόνια. Όταν αυτά τα φωτόνια έχουν την κατάλληλη ποσότητα ενέργειας, δηλαδή χρώμα, μπορούν να εκτινάξουν ηλεκτρόνια από τα άτομα ορισμένων μετάλλων. (Τα φωτόνια του κόκκινου φωτός είναι τόσο ασθενή ώστε δεν μπορούν να επιτύχουν κάτι τέτοιο.) Αυτή η αλληλεπίδραση προκαλεί τη ροή ηλεκτρικού ρεύματος στο μέταλλο. Σύγχρονες εφευρέσεις όπως οι καθοδικοί σωλήνες των συσκευών τηλεοπτικής λήψης, οι ηλιακές κυψέλες και τα φωτόμετρα συνδέονται με την περιγραφή του Αϊνστάιν για το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο.

Ο Αϊνστάιν κέρδισε το Βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 1921 για την ερμηνεία του όσον αφορά το φως. Η μελέτη του άνοιξε το δρόμο σε έναν νέο τομέα επιστήμης, τη λεγόμενη κβαντική θεωρία. Με τη σειρά της, η κβαντική θεωρία έθεσε το θεμέλιο για ένα πλήθος εφαρμογών στους κλάδους της πυρηνικής επιστήμης, των ηλεκτρονικών και της νανοτεχνολογίας.

[Διάγραμμα/​Εικόνες στη σελίδα 20]

(Βλέπε έντυπο)

Το φως συμπεριφέρεται και ως κύματα και ως σωματίδια. Η κατανόηση αυτού του γεγονότος κατέστησε δυνατή την ύπαρξη αριθμομηχανών που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια και αισθητήρων φωτός σε ψηφιακές κάμερες