Strona głównaPytania → Czy światło może zniknąć?

Czy światło może zniknąć?

Pytanie

Pyta łukasz

Czy światło może zniknąć? Co się dzieje ze światłem gdy źródło, które je emituje, znika? Wiem, że niektóre powierzchnie pochłaniają, a inne odbijają światło; co by się więc stało gdybym np. w pomieszczeniu, w którym każda ze ścian jest zdolna je odbić, włączył i wyłączył światło — czy wtedy byłoby cały czas jasno?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Można powiedzieć, że światło może zniknąć — natomiast trzeba uważnie podkreślić, w jakim kontekście wypowiada się takie zdanie. Na poziomie mikroskopowym światło składa się fotonów, z których każdy niesie porcję energii zwaną kwantem. Jeśli światło pada na jakiś obiekt, to takie porcje energii mogą być przez niego pochłaniane i zmieniane w inną formę — w efekcie wygląda to tak, jakby światło rzeczywiście „zniknęło”. Natomiast bez oddziaływania z innymi formami materii — np. w przestrzeni kosmicznej — światło (czy też promieniowanie elektromagnetyczne o innych długościach) może propagować się praktycznie nieograniczenie, o czym świadczy fakt, że do Ziemi docierają sygnały wysłane z odległych obiektów kosmicznych nawet wiele miliardów lat temu. Nawet jeśli źródło które wyemitowało światło zniknie, to światło to (jako fale elektromagnetyczna, czy też wiązka fotonów) dalej się propaguje w przestrzeni (np. gwiazda może się wypalić i przestać świecić, a wcześniej wyemitowane przez nią światło wciąż rozchodzi się we Wszechświecie). O tym, że fotony tak po prostu nie mogą zniknąć, nawet gdyby zmieniała się ich częstotliwość, pisaliśmy też tutaj.

Warto natomiast podkreślić, że kwantowe własności światła są naprawdę niezwykłe. O ile w próżni światło propaguje się z prędkością ok. 300000 km/s, to w ośrodkach materialnych jego prędkość jest mniejsza — i znane są takie ośrodki, w których wynosić ona może zaledwie kilka metrów na sekundę. Ponadto wykonywane są eksperymenty, w których światło zostaje całkowicie zatrzymane, chwilowo pełna informacja o nim zostaje w jakiś sposób zakodowana w innych formach materii, po czym (po pewnej chwili, kawałek dalej) zaczyna się ono znowu propagować. Eksperyment taki opisany jest tutaj — w takiej sytuacji rzeczywiście możemy powiedzieć, że światło zniknęło (a potem ponownie się pojawiło).

Gdybyśmy światło włączyli i wyłączyli w pomieszczeniu którego ściany są idealnymi lustrami, to odbijałoby się ono tych luster w nieskończoność. W praktyce jednak nie jest możliwe wyprodukowanie idealnego lustra, toteż światło nie mogłoby odbijać się w nieskończoność — pisaliśmy o tym już tutaj.