04.Uzt.2019

38. Uda Ikastaroen Irekiera Ekitaldia

Argia txikia egiten denean

JAVIER AIZPURUA

Materialen Fisika Zentroa (EHU-CSIC) eta Donostia International Physics Center (DIPC)

Donostia

Sarrera

Argia alde guztietatik inguratzen gaituen natura-elementu bat da. Argia, azken finean, Lurreko biziaren gakoetako bat da; haren bidez lortzen da eguzki-energia, eta eguzki-energiak materia organiko bihurtzen du materia bizigabea, eta, azken batean, Lurrean ezagutzen dugun bizia sortzen. Aspaldiko belaunaldietatik hona, eguzkia gauza onekin, positiboekin eta bizi-prozesuen birsorkuntzarekin lotu izan da, eta iluntasuna, berriz, negatibotasunarekin, epelkeriarekin eta heriotzarekin. Pentsamendu horixe bera izan dute historiaurreko kulturetan, kultura egiptoar eta greko-erromatarretan, ekialdeko filosofietan eta erlijio kristauan. Kultura horietan guztietan, argia jatorrizko elementua da, gainerako sorkuntzaren iturria. Naturaren funtsezko elementua izaki, arrazoizkoa da filosofoek argiaren izaerari buruzko galderak egin izatea hasiera-hasieratik, eta, bereziki, gizakiaren ikuspegitik argiak duen alderdirik praktikoenari buruzkoak: ikusmena. Pitagorasek, K.a. VI. mendean, eta Platonek, ondoren, esaten zuten “argia” sentsore gisa jarduten zuten izpi batzuez osatuta zegoela, eta izpi horiek begitik objektura bidaiatzen zutela. Haien arabera, izpiek objektua ukitzen zutenean jasotzen zen ikuste-sentsazioa, ukimenarekin gertatzen den antzera. Beste filosofo batzuek, Aristoteles buru zutelarik, argia “ingurunearen” aldaketa gisa ulertzen zuten, zehaztu gabeko eta berezko izaerarik gabeko zerbait bezala. XVI. mendean zientzia enpirikoa iritsi zen, eta XVIII. mendeko ilustraziora arte iraun zuen haren bilakaerak. Aldi hartan, humanistak eta zientzialariak zorroztasun handiagoz hasi ziren argiaren izaerari buruzko planteamenduak egiten, metodo zientifikoan oinarrituta. Bi funtsezko korronte zeuden, eta lehen begi-kolpean kontrajarriak ziruditen errealitateak planteatzen zituzten: argiaren teoria ondulatorioa eta teoria korpuskularra. XVII. mendean, Christiaan Huygens-ek argiaren izaera ondulatorioa proposatu zuen. Teoria horren arabera, argia uhin gisa hedatuko litzateke, eta uhin guztiek bezala, argiak ere difrakzioaren fenomenoa jasango luke. Difrakzioaren eraginez, uhin-fronte orok, oztopo bat topatzen duenean, perturbazio-iturri bihurtzen du oztopo hori ere, eta, ondorioz, beste uhin-fronte eraldatu bat eratzen. Hizkera arruntean esanda, oztopo baten aurrean, uhina “tolestu” eta “hedatu” egiten da. Difrakzioaren fenomeno hori ez litzateke gertatuko argiak korpuskuluak transmitituko balitu; izan ere, korpuskulu horiek errealitate materialak dira, eta, oztopo batekin talka egitean, ibilbide jakin batetik desbideratuko lirateke, talka hori erabat neutralizatzeraino ere. Newtonen ustez, objektu argidunek energia irradiatzen dute partikula edo korpuskulu eran, eta partikula horiek lerro zuzenean bidaiatzen dute. Postulatu horren arabera, argia hainbat motatako korpuskuluz osatuta egongo litzateke, eta korpuskulu mota bakoitza kolore jakin bati lotuta egongo litzateke. Kolore horiek agerian gelditzen dira, korpuskuluak, prisma batetik igaroarazi, eta elkarrengandik bereizten direnean. Argiaren izaerari buruzko disgresio historiko honetan, mugarri bat ezarri zuen esperimentu batek. Esperimentu hori funtsezkoa izan zen fisikaren historiarako, eta, jakina, optikarenerako. Thomas Young zientzialari ingelesak esperimentu gako bat egin zuen XIX. mendean: bi zirrikitu mehe jarri zituen, haietatik zehar argia pasarazteko. Zirrikitu horien beste aldean pantailan bat jarrita, Young-ek ikusi zuen ezen txandakatuz doazen lerro distiratsu eta ilunek osatutako patroi bat sortzen zela. Patroi hori interferentzia-patroi bat zen; uhinei dagokien patroi bat, hain zuen ere. Esperimentu horrek anbiguotasunik gabe berretsi zuen argiaren uhin-izaera. Hori dela eta, argiaren hedapenaren teoriak sustatzeko akuilu izan zen. Beste pentsamendu korronte batzuen artean, XIX. mendeko zientzialari askok “eter” edo ingurune “garden” baten ideia defendatzen zuten. Haien arabera, eter horrek sostengatzen zuen argiaren hedapena ingurune horretan zehar.

Hitzaldi osoa