Inhoud
Aan het begin van de 20e eeuw waren nieuwe ontdekkingen over de aard van het licht in tegenspraak met oude modellen, waardoor controverses ontstonden onder fysici. Tijdens die tumultueuze jaren ontwikkelden wetenschappers zoals Max Planck en Albert Einstein een moderne lichttheorie. Het toonde niet alleen aan dat licht zich zowel als een golf als een deeltje gedraagt, maar leidde ook tot nieuwe manieren van denken over het hele universum.
Golven en deeltjes
Volgens de moderne theorie heeft licht een tweeledig karakter. Omdat het golven heeft, vormt zonlicht dat door een verre regenbui gaat een regenboog. Wanneer licht echter een zonnecel raakt, levert het energie als een reeks zeer kleine bursts. Deeltjes van materie hebben namen zoals het proton, elektron en neutron. Lichtdeeltjes worden fotonen genoemd; elk is een kleine, discrete bundel waarvan de energie wordt bepaald door de golflengte van het licht: hoe korter de golflengte, hoe groter de energie.
Licht en relativiteit
In 1905 ontdekte Albert Einstein dat licht fundamenteel is voor de structuur van het universum en het verbindt met ruimte, tijd, energie en materie. Hoewel je het niet rechtstreeks in het dagelijks leven ervaart, trekken objecten samen en worden ze zwaarder naarmate ze dichter bij de snelheid van het licht komen. Ook vertraagt de tijd voor zeer snelle objecten in vergelijking met de rest van het heelal. En met zijn beroemde Equivalence Principle, E = mc squared, liet Einstein zien dat alle objecten enorme energie bevatten; om de hoeveelheid energie te vinden, vermenigvuldig je de massa van een object met de snelheid van het licht, in het kwadraat.