Το φως έχει αρχές!

Στην προηγούμενη ανάρτηση είδαμε τη σοφία με την οποία σκέφεται το φως στην αξιολόγηση του χρόνου. Μια σοφία προς μίμηση για τον άνθρωπο. Στην ανάρτηση αυτή θα δούμε ότι το φως έχει "αρχές - πιστεύω" που χωρίς αυτά θα ήταν δύσκολη η ζωή μας στον τομέα της όρασης. 

Ας υποθέσουμε ότι μια παράλληλη δέσμη ακτίνων φωτός που έρχεται από πολύ μακριά, από τον ήλιο,  θέλουμε να την εστιάσουμε, να τη συγκλίνουμε, σε ένα σημείο Ε, με τη παρεμβολή ενός διαφανούς υλικού, ενός, για παράδειγμα, γυάλινου φακού. Τι σχήμα πρέπει να έχει αυτός ο φακός; 

Στο γυαλί το φως τρέχει πιο αργά από ότι στον αέρα, η ταχύτητα του είναι μικρότερη. Οι ακτίνες του φωτός έχουν φτάσει ταυτόχρονα, τη ίδια στιγμή, στο κόκκινο επίπεδο. Οι ακτίνες σκέφτονται και λένε: την ίδια στιγμή μαζί ξεκινήσαμε, την ίδια στιγμή όλες μαζί θα φτάσουμε στο ίδιο σημείο, στο Ε. Σε αυτό το "πιστεύω" του φωτός πρέπει να προσαρμοστούμε και να δώσουμε το κατάλληλο σχήμα στον φακό ώστε να το μαζέψουμε στο σημείο Ε.

Η κεντρική ακτίνα 1 πέφτει κάθετα στο φακό και έτσι συνεχίζει την ευθύγραμμη πορεία του και φτάνει στο Ε. Έστω ότι χρόνος που κάνει η ακτίνα 1 να πάει από το κόκκινο επίπεδο στο σημείο Ε είναι t. Σύμφωνα με το παραπάνω "πιστεύω" των ακτίνων του φωτός, ο φακός πρέπει να έχει τέτοιο σχήμα ώστε όλες οι ακτίνες να φτάνουν στο σημείο Ε στον ίδιο χρόνο, σε χρόνο t. 

Ας εστιάσουμε στην ακτίνα 2. Για να συγκλίνει στο Ε έχει να διανύσει μεγαλύτερο διάστημα από ότι η κεντρική ακτίνα 1. Πρέπει όμως να φτάσει ταυτόχρονα με την κεντρική ακτίνα, να διανύσει τη μεγαλύτερη διαδρομή σε χρόνο t. Ένας τρόπος υπάρχει για να γίνει αυτό: να μεγαλώσει η διαδρομή στον αέρα όπου τρέχει με μεγάλη ταχύτητα και να μικρύνει η διαδρομή στο γυαλί όπου τρέχει με μικρότερη ταχήτητα. Δηλαδή, ο φακός στη θέση που πέφτει η ακτίνα 2 πρέπει να είναι πιο λεπτός, να έχει μικρότερο πάχος από ότι στο κέντρο.

Ας εστιάσουμε στην ακτίνα 3. Η διαδρομή που έχει να κάνει για να εστιάσει στο Ε είναι ακόμη μεγαλύτερη από αυτή της 2. Για να φτάσει στον ίδιο χρόνο t πρέπει να είναι ακόμη πιο μικρή η διαδρομή μικρής ταχύτητας,  στο γυαλί, να είναι δηλαδή ακόμη πιο μικρό το πάχος του φακού που θα διανύσει. 

Όσο απομακρύνεται μια ακτίνα από τη κεντρική τόσο μικρότερο πρέπει να είναι το πάχος του γυαλιού που πρέπει να διασχίσει. Ο φακός πρέπει να έχει το εικονιζόμενο σχήμα, να είναι αμφίκυρτος. 

Για να αντιμετωπίσουμε - πετύχουμε  κάτι με τη βοήθεια μιας οντότητας αυτή θα πρέπει να έχει "αρχές", "πιστεύω". Τότε γνωρίζουμε πως να προσαρμοστούμε ώστε να την κάνουμε χρήσιμη. Επειδή το φως έχει "αρχές¨και ¨πιστεύω" είναι δυνατή η κατασκευή γυαλιών μυωπίας και πρεσβυωπίας, η βελτίωση ή και αποκατάσταση της όρασης μας!

"Εν πάσι γαρ τοις φυσικοίς ενεστί τι θαυμαστόν."

 Σε όλα τα πράγματα στη φύση υπάρχει κάτι άξιο θαυμασμού.

 Αριστοτέλης

To φως είναι ένα από τα άξια θαυμασμού!

Το συζυγές δημιούργημα της φύσης, το μάτι μας, είναι και αυτό άξιο θαυμασμού. Ποια είναι η κάμερα με τη μεγαλύτερη ικανότητα ανάλυσης της εικόνας, με τα περισσότερα Pixels που έχει κατασκευαστεί από τον άνθρωπο; Είναι η Dark energy Camera του Fermilab που έχει στόχο τη χαρτογράφηση 300 εκατομμυρίων γαλαξιών από αστεροσκοπείο της Χιλής. Έχει ανάλυση 570 Megapixels. Ποια είναι η ανάλυση του ανθρώπινου ματιού; 576 Megapixels! Ποιο είναι το κόστος κατασκευής της Dark Energy Camera; 35 εκατομμύρια δολάρια! Συνεπώς αν ζητούσαμε από το Fermilab να κατασκευάσει τα μάτια μας θα έπρεπε να του πληρώσουμε 70 εκατομμύρια δολάρια!