Das versteckte Experiment (German Edition)

die Interferenz. Wenn zwei Wasserwellen aufeinandertreffen, kann das Ergebnis eine doppelt so hohe Welle sein oder beide Wellen können sich gegenseitig auslöschen. Wenn man das Licht beobachtet, scheint es also sowohl Welle als auch Teilchen zu sein, obwohl sich beide Eigenschaften gegenseitig ausschließen. Offensichtlich nimmt das Licht immer die Form an, die wir von ihm erwarten; verwenden wir Messgeräte, die Teilchen nachweisen, so erscheint es als Teilchen, verwenden wir Geräte, die Wellen nachweisen, so zeigt sich das Licht als Welle. Aber nie zeigt es beide Gesichter gleichzeitig. Mit dieser verrückten Eigenschaft haben sich schon Generationen von Physikern beschäftigt, darunter auch so berühmte Leute wie Einstein und Bohr.
    Übrigens lassen sich sogar einzelne Lichtteilchen mit sogenannten Photomultipliern nachweisen. Auch das menschliche Auge reagiert auf einzelne Photonen, wenn sie die Netzhaut treffen. Das Auge und das Gehirn setzen die Photonenenergien in Farbeindrücke um. Der Mensch kann die Farben Rot bis Violett wahrnehmen, wobei Rot die niedrigste Frequenz (kleinste Photonenenergie), Violett die höchste Frequenz (größte Photonenenergie) besitzt, für die das Auge empfindlich ist.“
    „Man spricht aber auch noch von Licht, wenn es nicht mehr sichtbar ist, z. B. von ultraviolettem Licht.“
    „Der Mensch sieht die Welt wie durch einen engen Sehschlitz, rechts und links davon gibt es riesige Bereiche von unsichtbarem Licht. Fast 40 Oktaven der Sonnenstrahlung bleiben für den Menschen unsichtbar. Während sein Gehör über 10 Oktaven, also 10-mal eine Verdoppelung der Frequenz, wahrnehmen kann, umfasst der Sehbereich lediglich eine Oktave. Auch die ultraviolette und die infrarote Strahlung gehören zum Licht. Die Bezeichnungen ‚ultra‘ (jenseits) und ‚infra‘ (unterhalb) deuten nur an, dass die Frequenzen über beziehungsweise unter dem Frequenzbereich liegen, den der Mensch sehen kann, die also außerhalb des Sehschlitzes liegen. Das ultraviolette Licht bräunt deine Haut, das infrarote Licht wärmt sie. Sehen kannst du beides nicht.“
    „Infrarotes Licht ist also Wärmestrahlung?“
    „Ja, wenn wir einfach die Frequenz des roten Lichtes senken, so erhalten wir Wärmestrahlen, Mikrowellen, danach Fernsehwellen und schließlich Radiowellen. Erhöhen wir die Frequenz über das violette Licht hinaus, erhalten wir das ultraviolette Licht, dann Röntgen- und schließlich Gammastrahlen und so weiter.“
    „Also sind diese Strahlungsarten im Prinzip alle gleich?“
    „Richtig, sie unterscheiden sich nur durch die Frequenz und damit durch die Energie der Photonen. Die Physiker nennen sie auch elektromagnetische Wellen. Wenn man das Licht der Sonne mit einem Prisma zerlegt, so stellt man fest, dass es aus verschiedenen Farben besteht. Auch der Regenbogen, den du manchmal sehen kannst, wenn es regnet, während die Sonne scheint, beruht auf der Zerlegung des Sonnenlichts in die einzelnen Spektralfarben.“
    „Wenn man einen roten Gegenstand sieht, werden dann nur die roten Anteile des Lichts reflektiert und bei blauen Gegenständen die Blauanteile?“
    „Das könnte man meinen, in Wirklichkeit ist es jedoch etwas anders. Es ist vielmehr das Fehlen einzelner Farben, das den Farbeindruck der restlichen Strahlung erzeugt. Du weißt ja, wie man Farben am Computerbildschirm erzeugen kann. Du kannst alle Farben aus den Primärfarben Rot, Grün und Blau herstellen. Wenn du alle drei Farben auf maximale Intensität setzt, erscheint ein Bildpunkt weiß, analog dem weißen Licht der Sonne. Entfernst du jetzt die Farbe Blau, indem du sie auf 0 setzt, so wird der Bildschirm plötzlich gelb.
    Ähnliches passiert bei der Beleuchtung von Gegenständen. Je nach Oberfläche des Gegenstandes werden bestimmte Wellenlängen (also Farbanteile) absorbiert. Die restlichen zurückgeworfenen Wellenlängen, die in das Auge gelangen, bestimmen mit ihrer Farbmischung den Farbeindruck, der im Auge und schließlich im Gehirn erzeugt wird.
    Die Farbenempfindung ist im menschlichen Auge mit den sogenannten Zapfen möglich. Im Gegensatz dazu unterscheiden die Stäbchen nur hell und dunkel. Die Stäbchen sind wesentlich empfindlicher als die Zapfen. Im Dämmerlicht und in der Nacht sieht das Auge nur mit den Stäbchen und kann somit keine Farben erkennen. Nachts sind alle Katzen grau.
    Übrigens sind Absorptionsvorgänge und Streuung in der Atmosphäre auch dafür verantwortlich, dass die Sonne von der Erde aus gelb