Náttúrufræðingurinn - 1994, Blaðsíða 67

fellur (og er því ósýnilegur!). Planck komst
að raun um að unnt var að sigrast á þessum
vanda með því að hugsa sér orkuna ekki
sem samfellda stærð, heldur kæmi hún
fyrir í smáeindum. Þessar eindir eru
kallaðar kvantar á erlendum málum en ís-
lenskir eðlisfræðingar kalla þær skammta.
Ekki eru orkuskammtar ljóss allir jafn-
stórir, minnstir eru þeir í rauðu ljósi en fara
vaxandi í átt að bláu. Stærð orkuskammts
stendur í öfugu hlutfalli við öldulengd
ljóssins og því í réttu hlutfalli við tíðni
þess.
Sjálfur var Planck dálítið hikandi við
þessa nýstárlegu kenningu er gekk þvert á
fyrri hugmyndir en aðrir eðlisfræðingar
voru djarfari við að draga ályktanir af
þessu nýja viðhorfí. Þar má fremstan nefna
Einstein er hlaut Nóbelsverðlaun í eðlis-
fræði árið 1921 - ekki fyrir afstæðiskenn-
inguna, eins og flestum dytti fyrst í hug,
heldur fyrir skýringu sína á ljósröfun, þar
sem hann beitti skammtafræði. Ljósröfun
er það fýrirbæri kallað að málmar senda
rafeindir frá yfirborði sínu þegar ljós með
nógu hárri tíðni fellur á þá. Samkvæmt
hinum nýju viðhorfum var ljósið ekki
lengur annaðhvort agnir eða ölduhreyfíng
heldur hvorttveggja, rétt eins og viðskipta-
jöfur getur verið mesta hörkutól við keppi-
nauta sína en Ijúfur faðir innan veggja
heimilisins. A öllum hlutum í heimi hér
eru tvær hliðar sem kalla mætti agnahlið
og ölduhlið. Hlutir sem að jafnaði eru
taldir efnisagnir geta við ákveðin skilyrði
hegðað sér eins og öldur, og öfugt geta
fyrirbæri sem að jafnaði eru talin öldukyns
sýnt á sér efnishlið þegar svo ber undir. Og
þetta á meðal annars við um ljósið.
■ ALMENNA
AFSTÆÐISKENNINGIN
Almenna afstæðiskenningin felur í sér nýtt
viðhorf til þyngdaraflsins. I stað þess að
segja, eins og áður var sagt, að þungir
hlutir hafí kraftsvið umhverfís sig segir
Einstein að þungir hlutir sveigi íjórvítt
tímarúmið umhverfis sig. Afstæðiskenn-
ingin er fólgin í sviðsjöfnum sem Einstein
11. mynd. Albert Einstein (1879-1955)
bylti hugmyndum manna um rúm og tíma.
setti fram. Samkvæmt þessum jöfnum
valda þungir hlutir sveigju í tímarúmi.
Ljósið, sem jafnan velur þann veg sem
skemmstan tíma tekur, fylgir sveigju rúms-
ins. Þannig hefur þyngdaraflið einnig áhrif
á ljósið, eins og Newton var búinn að gera
sér í hugarlund um það bil hálfri þriðju öld
fyrr.
Eins og nærri má geta var Einstein mikið
í mun að fá úr því skorið með mælingum
hvort kenning sín væri rétt. En það var
engan veginn auðvelt. Sólin er langstærsti
hlutur sem er sæmilega nærri jörðu, hún er
nógu þung til þess að geta sveigt Ijósgeisla
sem fer nærri henni nógu mikið til þess að
hægt sé að mæla sveigjuna. Gallinn er sá
að sólin er allt of björt til þess að slíkt verði
mælt við venjulegar aðstæður. Eini mögu-
leikinn til mælinga er við sólmyrkva -
þegar tunglið fer yfír sólu og felur hana
bak við sig - en sólmyrkvar eru ekki
algengt fyrirbæri og sjást þar að auki ekki
nema frá takmörkuðu svæði á jörðunni í
hvert sinn. En í sólmyrkva væri hægt að
mæla ljós frá stjörnu sem ber nokkum
veginn í rönd sólskífunnar og sjá hvort
geislinn hefur bognað. Árið 1919 varð
sólmyrkvi sem var sýnilegur við sunnan-
vert Atlantshaf. Breskir vísindamenn
sendu þá tvo leiðangra til mælinga, annan
61