Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Ένας άνθρωπος που δεν είχε σπουδάσει Φυσική είχε πραγματοποίησε

ένα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής.

Τι είναι ΦΩΣ ;

Στο ερώτημα «τι είναι φως» ο Νεύτων - το 1703 , στο βιβλίο του OPTICS - ομολογεί

« ΕΑΝ ΗΜΟΥΝ ΥΠΟΧΡΕΩΜΕΝΟΣ ΝΑ ΑΠΟΔΕΧΤΩ ΜΙΑ ΘΕΩΡΙΑ, Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΘΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΑ, ΕΙΝΑΙ ΑΥΤΗ ΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΟΡΑΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΦΩΤΕΙΝΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ. ΕΙΝΑΙ Η ΠΛΕΟΝ ΑΛΗΘΟΦΑΝΗΣ» .

Την ίδια περίπου εποχή στο Παρίσι ο Ολλανδός Christiaan Huygens στο βιβλίο του - γραμμένο στα γαλλικά, Traité de la Lumière – Πραγματεία για το Φως – θα υποστηρίξει ότι το Φως ΕΙΝΑΙ ΚΥΜΑ και θα διατυπώσει μία σχετικά ολοκληρωμένη θεωρία με την οποία θα ήταν δυνατόν να ερμηνευτούν τα γνωστά τότε φωτεινά φαινόμενα – η ανάκλαση, η διάθλαση και η διπλή διάθλαση στη λεγόμενη ισλανδική κρύσταλλο.

Σε όλον σχεδόν τον 18ο αιώνα η εργασία του Christiaan Huygens για τον ΚΥΜΑΤΙΚΟ χαρακτήρα του φωτός αγνοήθηκε εντυπωσιακά. Ελάχιστες ήταν οι εργασίες που αναφέρθηκαν σ’ αυτήν και ουσιαστικά επί 100 περίπου χρόνια κανείς δεν πρόσθεσε τίποτε στην κυματική θεωρία του.

Παρά την ισοδυναμία που παρουσίαζαν τα επιχειρήματα των δύο πλευρών για τη φύση του φωτός, η σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα κυριάρχησε στην ευρωπαϊκή σκέψη σε όλη τη διάρκεια του αιώνα.

Για μία ακόμα φορά η δύναμη της αυθεντίας κυριολεκτικά καθοδήγησε τις περισσότερες από τις πειραματικές προσπάθειες και τις θεωρητικές συνθέσεις προς τη μία μόνο κατεύθυνση.

Η εξέλιξη αυτή ήταν ένα είδος κανόνα που συνοδευόταν από μερικές εξαιρέσεις.

Ο Euler για παράδειγμα υπερασπίστηκε την κυματική θεωρία αλλά δεν κατάφερε να κλονίσει την εδραιωμένη πεποίθηση για τη σωματιδιακή υπόσταση του φωτός.

Η κυματική θεωρία φαινόταν ότι θα ήταν για πάντα ανίσχυρη να αντιπαρατεθεί στο νευτωνικό αναντίρρητο. Στα ευρωπαϊκά Πανεπιστήμια οι φοιτητές διδάσκονταν ότι ή «αλήθεια» για το φως ήταν αυτό που είχε υποστηρίξει ο Νεύτων.

Η εμφάνιση του Thomas YOUNG

Υπήρχε όμως ένα ακραιφνώς κυματικό φαινόμενο που είχε ήδη παρατηρηθεί στον ΗΧΟ αλλά ποτέ στο ΦΩΣ . Ήταν το φαινόμενο ΣΥΜΒΟΛΗ.

Αν μπορούσε κανείς ανακρίνοντας την ύλη να της αποσπάσει το μυστικό ότι το φως παρουσιάζει φαινόμενα συμβολής θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα σημαντικό ρήγμα στην εδραιωμένη πεποίθηση της εποχής και να ενισχύσει την κυματική θεωρία.

Η ιδέα αυτή έφερε στο προσκήνιο τον Άγγλο Thomas Young.

Η συμβολή είναι το φαινόμενο που προκύπτει από τη συνάντησή δύο κυμάτων που διαδίδονται ταυτόχρονα και στο ίδιο μέσον.

Κατά τη συνάντηση δύο όμοιων ήχων είχε ήδη διαπιστωθεί ότι - εκτός από μία αναμενόμενη ενίσχυση –

και μία ασυνήθιστη κατάσταση κατά την οποία ήχος + ήχος = σιωπή.

Η ιδέα ήταν ότι κατά τη συνάντηση μιας φωτεινής μονοχρωματικής δέσμης

με μια άλλη απολύτως παρόμοια θα μπορούσε να παρατηρηθεί το ακόμα πιο εντυπωσιακό

Το εγχείρημα παρουσίαζε μια δυσκολία φαινομενικά αξεπέραστη.

Η ύπαρξη δύο φωτεινών κυμάτων πηγών που να είναι σύμφωνες ήταν κάτι ανέφικτο.

Η σκέψη του Young ήταν ότι η φαινομενικά αξεπέραστη δυσκολία θα μπορούσε να ξεπεραστεί αν, μαζί με τη συμβολή, αξιοποιούσε ένα άλλο φαινόμενο, το οποίο είχε ανακαλυφθεί τον 17ο αιώνα αλλά παρέμενε σκοτεινό, το φαινόμενο ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ

ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ είναι απόκλιση ενός κύματος από την ευθύγραμμη διάδοσή του κάθε φορά που προσέπιπτε σε μία σχισμή με διαστάσεις στην τάξη μεγέθους του μήκους κύματος. Το φαινόμενο είχε παρατηρηθεί στο φως από τον Ιταλό Grimaldi το έτος 1665, μερικά δηλαδή χρόνια πριν διαμορφωθούν οι δύο αντίπαλες θεωρίες για το φως. Το φαινόμενο ήταν γνωστό τόσο στον Newton όσο και στον Huygens, αλλά ο πρώτος δεν διέκρινε μέσα από αυτό μια κυματική θεωρία για το φως. Από την άλλη πλευρά, ο Huygens αδιαφόρησε και δεν ασχολήθηκε ποτέ με αυτό.

Χρησιμοποιώντας μία μονοχρωματική φωτεινή πηγή, ένα διάφραγμα με δύο πολύ μικρές σχισμές και μια οθόνη τοποθετημένη παράλληλα προς το διάφραγμα σε σχετικά απόσταση, κατάφερε φωτίζοντας το διάφραγμα να δει να σχηματίζονται στην οθόνη φωτεινές και σκοτεινές περιοχές που η μία διαδεχόταν την άλλη .

Παράλληλα οι μετρήσεις που πήρε του επέτρεψαν για πρώτη φορά να υπολογίσει το μήκος κύματος των διαφόρων ακτινοβολιών.

Ένας άνθρωπος που δεν είχε σπουδάσει Φυσική είχε πραγματοποιήσει ένα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής.

Ο Young είχε πειστεί ότι το φως έχει χαρακτήρα κυματικό. Αυτό δεν σημαίνει ότι κατάφερε να πείσει και την επιστημονική κοινότητα της εποχής.

Η δημοσίευση της εργασίας του ενώ έγινε με απλό και πειστικό τρόπο προκάλεσε όχι μόνο αποδοκιμασίες αλλά και παρά πέρα αντιδράσεις στα όρια του εμπαιγμού. Ήταν το αναπόφευκτο τίμημα της προσωπικής του σύγκρουσης με τη νευτωνική αυθεντία.

Μέσα σε εκατό χρόνια, η νευτωνική επανάσταση είχε προλάβει να γίνει καθεστώς.

Στα χρόνια που ακολούθησαν η προσπάθεια για τη στήριξη της κυματικής θεωρίας ενισχύθηκε σημαντικά από τον Augustin Fresnel, έναν Γάλλο φυσικό με εξαιρετική μαθηματική κατάρτιση ο οποίος, δεκαπέντε χρόνια αργότερα με ένα διαφορετικό πείραμα έδειξε ότι το φως παρουσιάζει φαινόμενα συμβολής. Και δεν σταμάτησε εκεί. Ενάμιση περίπου αιώνα μετά τον Huygens θα «διακρίνει» μέσα στο φαινόμενο ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ αυτό που δεν μπόρεσε να διακρίνει ο Huygens, ένα ισχυρό δηλαδή επιχείρημα για την κυματική φύση του φωτός και θα χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά την Αρχή του Huygens για να ερμηνεύσει θεωρητικά την περίθλαση.

Σε αντίθεση με ότι είχε συμβεί με τον Young, η παρέμβαση του Fresnel έπεισε τους περισσότερους φυσικούς της εποχής για τον κυματικό χαρακτήρα του φωτός

Ο Thomas YOUNG όπως και πολλά μέλη της Royal Society ήταν ένας εύπορος ερασιτέχνης, είχε όμως ΠΑΘΟΣ για κάθε τι που έκανε. Εκτός από Λατινικά και Ελληνικά ήξερε δέκα ακόμα γλώσσες που στην πλειοψηφία ήταν κι αυτές γλώσσες νεκρές.

Στα χρόνια μάλιστα εκείνα, αρχές του 19^ου αιώνα έγινε γνωστός περισσότερο για το επίτευγμά του , να μεταφράσει πέντε κύκλους από την περίφημη στήλη της Ροζέτας την οποία είχαν φέρει οι Γάλλοι του Ναπολέοντα από την Αίγυπτο.

Έγινε δηλαδή γνωστός από την αποκρυπτογράφηση των αιγυπτιακών ιερογλυφικών της στήλης και λιγότερο από το πείραμα με τις σχισμές