De natuur van licht

Vandaag wordt in Perzië en ruime omgeving het nieuwjaarsfeest Noroez gevierd, een goede reden om nog eens stil te staan bij de jaarlijkse terugkeer van het licht.

Sinds de grote filosoof Spinoza lenzen sleep in Nederland, is onze kennis van het licht enorm toegenomen. Eerst kwam de geometrische optica en daarna de meer fundamentele studie van het licht. In de klassieke natuurkunde is licht een elektromagnetische golf die kan beschreven worden met de vergelijkingen van Maxwell. Dat zijn een viertal eenvoudig ogende vergelijkingen, maar gelukkig heb ik ze na mijn studententijd niet vaak meer moeten oplossen. Daarna kwam de kwantummechanica, die beweerde dat licht ook beschreven kan worden als een hoeveelheid fotonen waarvan de energie gegeven wordt door de vergelijking van Planck.

Is licht nu een golf of een deeltje, is het beide, of is het geen van beide? Er zijn met licht een aantal vreemde dingen aan de hand die de menselijke intuïtie werkelijk tarten. In Einsteins tijd werd al gewag gemaakt van een “spookachtige werking vanop afstand”, iets wat volgens Einsteins theorie onmogelijk is, maar wat sindsdien alleen maar bevestigd werd door experimenten. Als we ooit een nieuwe theorie bedenken die het fenomeen licht werkelijk verklaart, zou dat wellicht de grote doorbraak in de natuurkunde zijn waar iedereen op zit te wachten.

Licht is een fascinerend onderwerp. Het speelt een fundamentele rol in ons bestaan. In de biologie kennen we het wonder van de fotosynthese en van het menselijk oog. De beeldende kunsten spelen graag met licht, vanaf de Egyptenaren tot en met Rembrandt en Caravaggio. Licht en duisternis zijn ook belangrijke metaforen in de literaire wereld. De schepping van het licht wordt in het boek Genesis als een belangrijke stap in de opbouw van onze wereld beschouwd: “Fiat Lux ... Er zij licht!”. Toch weten we nog altijd niet wat licht precies is.

Ik verwijs naar mijn blogs: “Het licht van de universiteit” en “Liichten”.