“Ljuset tvekar,” utbrast den danske fysikern Ole Rømer när han 1676 insåg att det dröjer ett tag för ljuset att nå fram från ett ställe till ett annat.
Fram till dess hade fysikerna trott att ljuset fortplantade sig ögonblickligen, att exempelvis solens strålar kunde ses från jorden precis i det ögonblick som de sändes ut från solens yta. I verkligheten rör sig ljuset med en hastighet på 299 792 458 meter per sekund och det tar lite drygt åtta minuter för ljuset att färdas från solen till jorden.
På Rømers tid visste man inte mycket om ljusets natur. Knappt 40 år tidigare hade den franske filosofen René Decartes påstått att ljus rör sig i vågor. Hans slutsats baserades på att även ljud färdas på det sättet.
Ljus är både partiklar och vågor
1905 byggde Albert Einstein vidare på förståelsen om ljusets natur. Han utvecklade en teori som förutspådde att ljus inte enbart är vågor som rör sig genom luften, utan att det samtidigt består av små partiklar, så kallade ljuskvanta eller fotoner.
Ljusets dubbla natur som både vågor och partiklar har sedan bevisats i flertalet studier. Men det har inte varit möjligt att observera ljuset schizofrena leverne innan forskare från Lausanne-universitetet i Schweiz 2015 kunde ta en bild som visar ljuset i både vågor och partiklar.
Ljus består av elektromagnetisk strålning
Ljus är inte bara det vi kan se med blotta ögat. Ordet täcker hela det elektromagnetiska spektrumet som går från radiovågor i den ena änden till gammastrålning i den andra.
Alla former av ljus sänds ut som elektromagnetisk strålning. Även om ljusets partiklar i sig inte är elektriskt laddade eller magnetiska bildar en våg av ljus trots det både ett elektriskt fäöt och ett magnetfält runt sig. Det beror på att ljus, elektricitet och magnetism hör ihop med samma fysiska kraft som kallas elektromagnetism.
De många formerna av ljus används i dag flera tekniker, bland annat i radioapparater, mobiltelefoner, röntgenapparater, solceller och mikrovågsugnar. Läs mer om vad de olika formerna av ljus kan användas till i vårt klickbara elektromagnetiska spektrum.
Ljus är ju också förutsättningen för att liv kan existera på jorden: Alla växter lever av att omvandla solljusets energi till organiskt material via fotosyntesen, och djur och människor lever av att äta växterna.
Ljus sprider sig med hjälp av atomer
När ljuset skickas ut från en ljuskälla, exempelvis en glödlampa, sprids det när ljuspartiklarna kolliderar med atomer.
Ljuset kan träffa atomen också direkt skickas vidare, precis som när två biljardkulor krockar.
Men ljuspartiklarna kan också absorberas och förändras av atomen. När ljuspartikeln träffar atomen ändrar den atomens tillstånd. I grundtillståndet befinner sig atomens elektroner i en bana som är så nära atomens kärna som möjligt, men ljuset överför så mycket energi till en elektron när det träffar att elektronen sparkas ut i ett elektronbana längre bort från kärnan.
Atomen kan dock inte existera i det nya tillståndet speciellt länge, så strax efter vänder elektronen tillbaka till sin utgångspunkt och avger den extra energin som en ny ljuspartikel Ljuset skickas ut från atomen redo för att kollidera med nya atomer.