Ánh sáng là gì?: tài liệu học tiếng Anh

Light is the connection between us and the universe.

Ánh sáng là mối liên kết giữa chúng ta và vũ trụ.

Through light, we can experience distant stars and look back at the beginning of existence itself. Cụm động từ

Thông qua ánh sáng, chúng ta có thể trải nghiệm những ngôi sao xa xôi và nhìn lại sự khởi nguyên của chính sự tồn tại.

But what is light?

Nhưng ánh sáng là gì?

In a nutshell, Thành ngữ

Tóm lại,

light is the smallest quantity of energy that can be transported,

ánh sáng là lượng năng lượng nhỏ nhất có thể được truyền đi,

a photon,

một hạt photon,

an elementary particle without a real size that can't be split,

một hạt cơ bản không có kích thước thực và không thể bị chia tách,

only created or destroyed.

chỉ được tạo ra hoặc bị phá hủy.

Light also has a wave-particle duality, Cách dùng từ

Ánh sáng cũng có lưỡng tính sóng-hạt,

being kind of a particle and a wave at the same time, Ý định

đồng thời vừa là hạt vừa là sóng,

although this is a lie. Mạch ý

mặc dù đây là một lời nói dối.

Also,

Ngoài ra,

when we say light, Ngữ pháp

khi chúng ta nói ánh sáng,

we actually mean visible light,

thực ra chúng ta đang nói đến ánh sáng khả kiến,

which is a tiny part of the electromagnetic spectrum,

là một phần nhỏ bé của phổ điện từ,

energy in form of electromagnetic radiation.

năng lượng dưới dạng bức xạ điện từ.

Electromagnetic radiation consists of an enormous range of wavelengths and frequencies. Cụm từ

Bức xạ điện từ bao gồm một dải bước sóng và tần số khổng lồ.

Gamma rays have the smallest wavelengths because they're the highest energy photons,

Tia gamma có bước sóng nhỏ nhất vì chúng là những photon mang năng lượng cao nhất,

but most gamma rays are just under 10 picometers, Cụm từ

nhưng hầu hết tia gamma chỉ nhỏ hơn 10 picômét một chút,

which is still way smaller than a hydrogen atom. Ngữ pháp

vẫn còn nhỏ hơn rất nhiều so với một nguyên tử hydro.

For reference, Mạch ý

Để dễ hình dung,

a hydrogen atom compared to a cent is about as big as a cent compared to the moon. Ngữ pháp

một nguyên tử hydro so với đồng một xu cũng lớn cỡ như đồng một xu so với mặt trăng.

Visible light is in the middle of the spectrum in the range of about 400 nanometers to 700 nanometers, Cụm từ

Ánh sáng khả kiến nằm ở giữa phổ trong khoảng từ 400 nanômét đến 700 nanômét,

about the size of bacteria.

xấp xỉ kích thước của vi khuẩn.

On the other end of the spectrum, Mạch ý

Ở đầu kia của phổ,

radio waves can be up to 100 km in diameter,

sóng vô tuyến có thể có đường kính lên tới 100 km,

while the biggest wavelengths we know exist can span from 10,000 km to a baffling 100,000 km, Cụm từ

trong khi các bước sóng lớn nhất mà chúng ta biết tồn tại có thể kéo dài từ 10.000 km đến con số đáng kinh ngạc là 100.000 km,

way larger than Earth.

lớn hơn Trái đất rất nhiều.

From a physics standpoint, Mạch ý

Từ góc độ vật lý,

all these different waves are the same.

tất cả những sóng khác nhau này đều giống nhau.

They all have the wave-particle duality

Chúng đều có lưỡng tính sóng-hạt

and travel at c, Cách dùng từ

và truyền đi với tốc độ c,

the speed of light,

tốc độ ánh sáng,

just at different frequencies.

chỉ là ở các tần số khác nhau.

So what makes visible light special then? Mạch ý

Vậy điều gì làm cho ánh sáng khả kiến trở nên đặc biệt?

Well,

Chà,

absolutely nothing.

hoàn toàn không có gì cả.

We just happen to have evolved eyes that are good at registering exactly this part of the electromagnetic spectrum. Ghi chú

Chúng ta chỉ tình cờ tiến hóa đôi mắt giỏi ghi nhận chính xác phần này của phổ điện từ mà thôi.

This is not a complete coincidence though. Mạch ý

Tuy nhiên đây không hoàn toàn là một sự trùng hợp ngẫu nhiên.

Visible light is the only set of electromagnetic radiation that propagates well in water,

Ánh sáng khả kiến là tập hợp bức xạ điện từ duy nhất lan truyền tốt trong nước,

which happens to be where most eyes first evolved millions of years ago.

tình cờ lại là nơi mà hầu hết các đôi mắt đầu tiên tiến hóa từ hàng triệu năm trước.

That was a smart move because light not only interacts with matter, Ngữ pháp

Đó là một bước đi thông minh vì ánh sáng không chỉ tương tác với vật chất,

it's also altered by it and can be used to gather information about the world around us with almost no delay,

nó còn bị vật chất làm thay đổi và có thể được sử dụng để thu thập thông tin về thế giới xung quanh chúng ta gần như không có độ trễ,

which is arguably really helpful for survival.

điều có thể nói là thực sự hữu ích cho sự sinh tồn.

Okay,

Được rồi,

where does light come from?

ánh sáng đến từ đâu?

A vast range of electromagnetic waves are created when atoms or molecules drop from a higher state of energy to a lower one.

Một dải sóng điện từ rộng lớn được tạo ra khi các nguyên tử hoặc phân tử rơi từ mức năng lượng cao hơn xuống mức thấp hơn.

They lose energy and emit it in the form of radiation. Cụm từ

Chúng mất năng lượng và phát ra năng lượng đó dưới dạng bức xạ.

At the microscopic level, Mạch ý

Ở cấp độ vi mô,

visible light is created when an electron within an atom,

ánh sáng khả kiến được tạo ra khi một electron bên trong nguyên tử,

that is, Mạch ý

tức là,

in an excited state, Cách dùng từ

ở trạng thái kích thích,

drops to a lower energy state and loses this excess energy.

rơi xuống mức năng lượng thấp hơn và mất đi lượng năng lượng dư thừa này.

The same way incoming light can elevate an electron to a higher state of energy by being absorbed by it. Mạch ý

Cũng giống như cách ánh sáng chiếu vào có thể nâng electron lên mức năng lượng cao hơn bằng cách bị nó hấp thụ.

Macroscopically,

Ở cấp độ vĩ mô,

the moving charge of the electron creates an oscillating magnetic field,

điện tích chuyển động của electron tạo ra một từ trường dao động,

which creates an oscillating electric field perpendicular to it. Cụm từ

từ đó tạo ra một điện trường dao động vuông góc với nó.

These two fields move themselves through space,

Hai trường này tự di chuyển qua không gian,

transferring energy from one place to another, Cụm từ

chuyển giao năng lượng từ nơi này sang nơi khác,

carrying information about its place of creation with it.

mang theo thông tin về nơi nó được tạo ra.

Why,

Tại sao,

of all the things in the universe, Ý định

trong tất cả mọi thứ trong vũ trụ,

is light the fastest thing there is?

ánh sáng lại là thứ nhanh nhất tồn tại?

Let's change the question. Mạch ý

Hãy thay đổi câu hỏi.

What is the fastest way to travel through space in the universe?

Cách nhanh nhất để đi xuyên qua không gian trong vũ trụ là gì?

It's c,

Đó là c,

exactly 299,792,458 m/s in a vacuum,

chính xác là 299.792.458 m/s trong chân không,

1 billion km/h.

1 tỷ km/h.

Electromagnetic radiation just happens to move this fast.

Bức xạ điện từ chỉ tình cờ di chuyển nhanh như vậy.

Any particle that has no mass travels at c,

Bất kỳ hạt nào không có khối lượng đều truyền đi ở tốc độ c,

without acceleration or any in between.

không có gia tốc hay bất kỳ quá trình trung gian nào.

The light that's been released from a candle does not speed up until it reaches light speed.

Ánh sáng phát ra từ một ngọn nến không cần tăng tốc cho đến khi đạt tốc độ ánh sáng.

At the very instant of its creation, Cụm từ

Ngay tại khoảnh khắc nó được tạo ra,

its speed is c.

tốc độ của nó là c.

So why is c, or the speed of light,

Vậy tại sao c, hay tốc độ ánh sáng,

finite then?

lại là hữu hạn?

Well,

Chà,

nobody knows.

không ai biết cả.

Our universe is just built this way. Thành ngữ

Vũ trụ của chúng ta chỉ được xây dựng theo cách như vậy.

We don't have a smart answer here.

Chúng ta không có câu trả lời thông minh nào ở đây.

So light is a part of a spectrum,

Vì vậy, ánh sáng là một phần của phổ,

an elementary particle that also behaves like a wave,

một hạt cơ bản cũng hoạt động giống như một sóng,

propelled by two perpendicular fields traveling at the speed limit of the universe.

được đẩy đi bởi hai trường vuông góc di chuyển ở giới hạn tốc độ của vũ trụ.

Okay, that's nice and all, Ý định

Được rồi, tất cả những điều đó thật tuyệt,

but what about all the crazy stuff about traveling at the speed of light and time,

nhưng còn tất cả những điều điên rồ về việc du hành với tốc độ ánh sáng và thời gian,

the twin paradox, Văn hóa

nghịch lý anh em sinh đôi,

quantum stuff,

những thứ về lượng tử,

and things like that? Cụm từ

và những thứ tương tự thì sao?

We have to save them for another video. Cụm từ

Chúng ta phải để dành chúng cho một video khác.

For now, Mạch ý

Còn bây giờ,

let's just be happy that we evolved eyes that pick up waves of information permeating the universe, Cụm động từ

hãy cứ vui mừng vì chúng ta đã tiến hóa đôi mắt đón nhận những làn sóng thông tin thấm đẫm vũ trụ,

making us see things that help us to put our existence into perspective. Ghi chú

giúp chúng ta nhìn thấy những thứ giúp chúng ta đặt sự tồn tại của mình vào một góc nhìn rộng lớn hơn.