Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Φως και σκοτάδι

Μέχρι και τον πέμπτο αιώνα πριν από τον Χριστό, οι άνθρωποι διατηρούσαν πάνω στο ζήτημα της μέρας και της νύχτας μια αντίληψη που θα μπορούσαμε σήμερα να τη χαρακτηρίσουμε ποιητική. Πίστευαν ότι το ΦΩΣ είναι ένας λαμπερός ατμός και ότι το ΣΚΟΤΑΔΙ είναι ένας μαύρος ατμός που υψωνόταν το βράδυ από την επιφάνεια της γης. Το φως και το σκοτάδι αποτελούσαν δύο οντότητες μεταξύ τους ανεξάρτητες. Υπάρχουν αρκετές αναφορές σε αρχαία κείμενα από τις οποίες πιστοποιείται η συλλογική αυτή αναπαράσταση. Σε ένα από τα σημαντικά άλματα που πραγματοποίησε η ανθρώπινη σκέψη κατά τους αιώνες που ακολούθησαν η παλιά αντίληψη ανετράπη. Η νέα ιδέα την οποία αποδεχόμαστε μέχρι και σήμερα είναι ότι το σκοτάδι δεν έχει υλική υπόσταση, το σκοτάδι δεν είναι παρά η απουσία φωτός.

Εκείνο που έχει υλική υπόσταση είναι το ΦΩΣ.

Τροχιές πολύ μικρών αόρατων σωματιδίων.

Οι Έλληνες δημιουργοί της Γεωμετρίας και ιδιαίτερα οι Αλεξανδρινοί ξεκινώντας από ένα είδος πίστης στο ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΟ της διάδοσης του φωτός και από την ιδέα «φωτεινής ΑΚΤΙΝΑ» θεμελίωσαν μια γεωμετρική λογική έρευνας των φαινομένων με γραμμές, γωνίες και επίπεδα η οποία και κυριάρχησε.

Οι ιδέες αυτές συνέβαλαν και στη διατύπωση των πρώτων αντιλήψεων για τη φύση του φωτός, σύμφωνα με τις οποίες το φως είναι τροχιές πολύ μικρών αόρατων σωματιδίων. Για τους περισσότερους Έλληνες στοχαστές του 5^ου αιώνα τα αόρατα αυτά σωματίδια εκπέμπονται από το ανθρώπινο μάτι, πέφτουν στα αντικείμενα και έτσι εμείς βλέπουμε τα αντικείμενα. Ο Δημόκριτος διαφωνούσε με αυτή τη θεώρηση και υποστήριζε ότι τα αόρατα σωματίδια του φωτός εκπέμπονται από το φωτεινά σώματα και προσπίπτουν στο μάτι του παρατηρητή. Σύμφωνα με μια τρίτη θεωρία την οποία υποστήριζε και ο Πλάτων τόσο το μάτι του παρατηρητή όσο και το φωτεινό αντικείμενο εκπέμπουν σωματίδια και η συνάντηση τους έχει σαν αποτέλεσμα το να γίνεται ορατό το αντικείμενο από τον παρατηρητή.

Οι Αλεξανδρινοί ενδιαφέρθηκαν περισσότερο για την περιγραφή των φωτεινών φαινομένων μέσω της Γεωμετρίας και λιγότερο για το «τι είναι φως» .

Ωστόσο η ιδέα ότι «το φως είναι κινούμενα αόρατα σωματίδια », αφού διακινήθηκε ουσιαστικά χωρίς αντίπαλο, έφθασε και στους Λατίνους στοχαστές. Τον πρώτο αιώνα πριν από τον Χριστό, ο Λουκρήτιος στο De Rerum Natura – Περί της φύσεως των πραγμάτων – ισχυρίζεται ότι το Φως αλλά και η Θερμότητα είναι κινούμενα λεπτότατα σωματίδια. Στο ίδιο βιβλίο προβάλλει την άποψη ότι «η ταχύτητα του φωτός είναι άπειρη» ενώ χρησιμοποιεί και επιχειρήματα για τη λογική τεκμηρίωση της άποψής του.

Το επόμενο ορόσημο στην εξέλιξη των ιδεών για το φως εμφανίζεται τον δέκατο έβδομο αιώνα μετά τον Χριστό. Σε ολόκληρη σχεδόν την καριέρα του, ο Isaac NEWTON ενδιαφέρθηκε σοβαρά για τα ζητήματα του φωτός. Στο κλασικό βιβλίο του OPTICS που πρωτοεμφανίστηκε το 1675 αλλά σε ολοκληρωμένη μορφή το 1703 παρουσίασε μία από τις πρώτες συστηματικές μελέτες για το φως.

Σε αυτήν ομολογεί ότι

« ΕΑΝ ΗΜΟΥΝ ΥΠΟΧΡΕΩΜΕΝΟΣ ΝΑ ΑΠΟΔΕΧΤΩ ΜΙΑ ΘΕΩΡΙΑ, Η ΘΕΩΡΙΑ ΤΗΝ ΟΠΟΙΑ ΘΑ ΥΠΟΣΤΗΡΙΖΑ, ΕΙΝΑΙ ΑΥΤΗ ΤΗΣ ΕΚΠΟΜΠΗΣ ΑΟΡΑΤΩΝ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ ΑΠΟ ΤΑ ΦΩΤΕΙΝΑ ΑΝΤΙΚΕΙΜΕΝΑ. ΕΙΝΑΙ Η ΠΛΕΟΝ ΑΛΗΘΟΦΑΝΗΣ» . Στην ίδια πραγματεία του θα επιτεθεί στην άποψη ότι το φως είναι ΚΥΜΑ η οποία είχε στο μεταξύ παρουσιαστεί από τον Hooke και τον Huygens.

Το φως ; Μήπως είναι ΚΥΜΑ ;

Την ίδια περίπου εποχή στο Παρίσι ο Ολλανδός Christiaan HUYGENS στο βιβλίο του - γραμμένο στα γαλλικά, Traité de la Lumière – Πραγματεία για το Φως – διατύπωσε μια σχετικά ολοκληρωμένη θεωρία την κυματική θεωρία, με την οποία θα ήταν δυνατόν να ερμηνευτούν τα γνωστά τότε φωτεινά φαινόμενα – η ανάκλαση, η διάθλαση και η διπλή διάθλαση στη λεγόμενη ισλανδική κρύσταλλο. Για την ερμηνεία των φαινομένων αυτών πρότεινε μία Αρχή για τη διάδοση όχι μόνο του φωτός αλλά όλων γενικά των κυμάτων. Με βάση την αρχή αυτή μπορεί να δοθεί ερμηνεία στους πειραματικούς νόμους της ανάκλασης και της διάθλασης.

Η κυματική θεωρία είχε βέβαια και τα αδύνατα σημεία της. Τα τρία σημεία που φώτισε ο Νεύτων αρνούμενος να την αποδεχτεί αλλά και την απάντηση στο ερώτημα «εφόσον τα φωτεινά κύματα είναι κύματα όπως εκείνα της θάλασσας ποιος είναι ο ωκεανός γι αυτά όταν το φως διαδίδεται στο κενό;» . Αντίστοιχο ερώτημα για τα ηχητικά κύματα δεν είχε τεθεί διότι οι φυσικοί είχαν βεβαιωθεί ότι ο ήχος δεν διαδίδεται στο κενό.

18^ος αιώνας. Η σωματιδιακή θεωρία επιβάλλεται.

Σε όλον σχεδόν τον 18^ο αιώνα η εργασία του Christiaan Huygens αγνοήθηκε εντυπωσιακά. Ελάχιστες ήταν οι εργασίες που αναφέρθηκαν σ’ αυτήν και ουσιαστικά επί 100 περίπου χρόνια κανείς δεν πρόσθεσε τίποτε στην κυματική θεωρία του.

Παρά την ισοδυναμία που παρουσίαζαν τα επιχειρήματα των δύο πλευρών για τη φύση του φωτός, η σωματιδιακή θεωρία του Νεύτωνα κυριάρχησε στην ευρωπαϊκή σκέψη σε όλη τη διάρκεια του αιώνα. Για μία ακόμα φορά η δύναμη της αυθεντίας κυριολεκτικά καθοδήγησε τις περισσότερες από τις πειραματικές προσπάθειες και τις θεωρητικές συνθέσεις προς τη μία μόνο κατεύθυνση. Η εξέλιξη αυτή ήταν ένα είδος κανόνα που συνοδευόταν από μερικές εξαιρέσεις. Ο Euler για παράδειγμα υπερασπίστηκε την κυματική θεωρία αλλά δεν κατάφερε να κλονίσει την εδραιωμένη πεποίθηση για τη σωματιδιακή υπόσταση του φωτός. Η κυματική θεωρία φαινόταν ότι θα ήταν για πάντα ανίσυρη να αντιπαρατεθεί στο νευτωνικό αναντίρρητο. Στα ευρωπαϊκά Πανεπιστήμια οι φοιτητές διδάσκονταν ότι ή «αλήθεια» για το φως ήταν αυτό που είχε υποστηρίξει ο Νεύτων.

19^ος αιώνας. ΦΩΣ + ΦΩΣ = ΣΚΟΤΑΔΙ

Υπήρχε όμως ένα ακραιφνώς κυματικό φαινόμενο που είχε ήδη παρατηρηθεί στον ΗΧΟ αλλά ποτέ στο ΦΩΣ . Ήταν το φαινόμενο ΣΥΜΒΟΛΗ. Αν μπορούσε κανείς ανακρίνοντας την ύλη να της αποσπάσει το μυστικό ότι το φως παρουσιάζει φαινόμενα συμβολής θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα σημαντικό ρήγμα στην εδραιωμένη πεποίθηση της εποχής και να ενισχύσει την κυματική θεωρία. Η ιδέα αυτή έφερε στο προσκήνιο τον Άγγλο Thomas Young. Η συμβολή είναι το φαινόμενο που προκύπτει από τη συνάντησή δύο κυμάτων που διαδίδονται ταυτόχρονα και στο ίδιο μέσον. Κατά τη συνάντηση δύο όμοιων ήχων είχε ήδη διαπιστωθεί ότι - εκτός από μία αναμενόμενη ενίσχυση - και μία ασυνήθιστη κατάσταση κατά την οποία ήχος + ήχος = σιωπή.

Η ιδέα ήταν ότι κατά τη συνάντηση μιας φωτεινής μονοχρωματικής δέσμης με μια άλλη απολύτως παρόμοια θα μπορούσε να παρατηρηθεί το ακόμα πιο εντυπωσιακό

Η σωματιδιακή θεωρία κλονίζεται.

Το εγχείρημα παρουσίαζε μια δυσκολία φαινομενικά αξεπέραστη. Η ύπαρξη δύο φωτεινών κυμάτων πηγών που να είναι σύμφωνες ήταν κάτι ανέφικτο. Η σκέψη του Young ήταν ότι η φαινομενικά αξεπέραστη δυσκολία θα μπορούσε να ξεπεραστεί αν, μαζί με τη συμβολή, αξιοποιούσε ένα άλλο φαινόμενο, το οποίο είχε ανακαλυφθεί τον 17^ο αιώνα αλλά παρέμενε σκοτεινό, το φαινόμενο ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ

ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ είναι απόκλιση ενός κύματος από την ευθύγραμμη διάδοσή του κάθε φορά που προσέπιπτε σε μία σχισμή με διαστάσεις στην τάξη μεγέθους του μήκους κύματος. Το φαινόμενο είχε παρατηρηθεί στο φως από τον Ιταλό Grimaldi το έτος 1665, μερικά δηλαδή χρόνια πριν διαμορφωθούν οι δύο αντίπαλες θεωρίες για το φως. Το φαινόμενο ήταν γνωστό τόσο στον Newton όσο και στον Huygens, αλλά ο πρώτος δεν διέκρινε μέσα από αυτό μια κυματική θεωρία για το φως. Από την άλλη πλευρά ο Huygens αδιαφόρησε και δεν ασχολήθηκε ποτέ με αυτό.

Χρησιμοποιώντας μία μονοχρωματική φωτεινή πηγή, ένα διάφραγμα με δύο πολύ μικρές σχισμές και μια οθόνη τοποθετημένη παράλληλα προς το διάφραγμα σε σχετικά απόσταση, κατάφερε φωτίζοντας το διάφραγμα να δει να σχηματίζονται στην οθόνη φωτεινές και σκοτεινές περιοχές που η μία διαδεχόταν την άλλη . Παράλληλα οι μετρήσεις που πήρε του επέτρεψαν για πρώτη φορά να υπολογίσει το μήκος κύματος των διαφόρων ακτινοβολιών.

Ένας άνθρωπος που δεν είχε σπουδάσει Φυσική είχε πραγματοποιήσει ένα από τα σημαντικότερα πειράματα στην ιστορία της Φυσικής. είχε πραγματοποιηθεί από έναν άνθρωπο που δεν είχε σπουδάσει Φυσική.

Ο Young είχε πειστεί ότι το φως έχει χαρακτήρα κυματικό. Αυτό δεν σημαίνει ότι κατάφερε να πείσει και την επιστημονική κοινότητα της εποχής. Η δημοσίευση της εργασίας του ενώ έγινε με απλό και πειστικό τρόπο προκάλεσε όχι μόνο αποδοκιμασίες αλλά και παρά πέρα αντιδράσεις στα όρια του εμπαιγμού. Ήταν το αναπόφευκτο τίμημα της προσωπικής του σύγκρουσης με τη νευτωνική αυθεντία. Μέσα σε εκατό χρόνια, η νευτωνική επανάσταση είχε προλάβει να γίνει καθεστώς.

1825. Το φως είναι κύμα και μάλιστα εγκάρσιο.

Στα χρόνια που ακολούθησαν η προσπάθεια για τη στήριξη της κυματικής θεωρίας ενισχύθηκε σημαντικά από τον Augustin Fresnel, έναν Γάλλο φυσικό με εξαιρετική μαθηματική κατάρτιση ο οποίος, δεκαπέντε χρόνια αργότερα με ένα διαφορετικό πείραμα έδειξε ότι το φως παρουσιάζει φαινόμενα συμβολής. Και δεν σταμάτησε εκεί. Ενάμιση περίπου αιώνα μετά τον Huygens θα «διακρίνει» μέσα στο φαινόμενο ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ αυτό που δεν μπόρεσε να διακρίνει ο Huygens, ένα ισχυρό δηλαδή επιχείρημα για την κυματική φύση του φωτός και θα χρησιμοποιήσει αποτελεσματικά την Αρχή του Huygens για να ερμηνεύσει θεωρητικά την περίθλαση.

Σε αντίθεση με ότι είχε συμβεί με τον Young, η παρέμβαση του Fresnel έπεισε τους περισσότερους φυσικούς της εποχής για τον κυματικό χαρακτήρα του φωτός. Την ίδια περίπου εποχή η ανακάλυψη και η μελέτη του φαινομένου ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ ενίσχυσε ακόμα περισσότερο την κυματική θεωρία και έδειξε ότι το φως διαδίδεται ως ΕΓΚΑΡΣΙΟ κύμα.

Κατά την πρώτη εισοσιπενταετία του 19^ου αιώνα η θεωρία για την κυματική φύση του φωτός δέχτηκε μια ώθηση αποφασιστική. Ήταν η πρώτη φορά που μια νευτωνική άποψη δεχόταν ένα τόσο ισχυρό κλονισμό με αποτέλεσμα την τελική της ανατροπή. Η καινούρια θεωρία εδραιώθηκε χωρίς τη σφραγίδα μιας αυθεντίας.

Ωστόσο δύο σοβαρά ερωτήματα παρέμεναν αναπάντητα. Το πρώτο ήταν «εφόσον το φως είναι κύμα, ποιος είναι ο ωκεανός;» ενώ το δεύτερο « εφόσον το κύμα είναι μηχανισμός διάδοσης μιας ταλάντωσης ποια είναι η φυσική ποσότητα που εκτελεί ταλάντωση στην περίπτωση των κυμάτων του φωτός;» Και για μεν το πρώτο η απάντηση ήταν ίδια με αυτή που είχαν δώσει οι φυσικοί του προηγούμενου αιώνα. Εξακολουθούσαν να ισχυρίζονται ότι το φως διαδίδεται μέσα στον φωτοφόρο ΑΙΘΕΡΑ την ουσία που κάλυπτε ολόκληρο το Σύμπαν και μολονότι η ύπαρξή του δεν είχε ανιχνευτεί οι φυσικοί διατηρούσαν ένα είδος πίστης σε αυτήν.

Η απάντηση για το δεύτερο από τα ερωτήματα αργούσε να έλθει.

1870. Το φως είναι κύμα ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ

Τέσσερεις περίπου δεκαετίες μετά την παρέμβαση του Fresnel, o James Clark Maxwell, ο μεγαλύτερος θεωρητικός φυσικός του 19^ου αιώνα, με την Ηλεκτρομαγνητική του θεωρία έπεισε την επιστημονική κοινότητα ότι το φως διαδίδεται μέσα στον Αιθέρα με εγκάρσια κύματα της ίδιας μορφής με τα ηλεκτρομαγνητικά. Και η απάντηση στο ερώτημα «ποια είναι η φυσική ποσότητα που εκτελεί ταλάντωση στην περίπτωση των κυμάτων του φωτός;» ήταν «η ένταση τόσο του ηλεκτρικού όσο και του σιαμαίου μαγνητικού πεδίου».

Στη θεωρία του τρεις από τις σημαντικότερες έννοιες της Φυσικής,

η ΠΕΔΙΟ, η ΚΥΜΑ και η ΕΝΕΡΓΕΙΑ,

συγκατοίκησαν στο εσωτερικό της ίδιας υλικής οντότητας και της επέβαλλαν τρία διαφορετικά ονόματα . ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ, ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΚΥΜΑ και ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Η υλική αυτή οντότητα κυοφορήθηκε ως μία προφητεία μέσα στις μαθηματικές εξισώσεις του Maxwell αλλά μερικά χρόνια αργότερα ( το 1889 ) έκανε την «εμφάνισή της στο προσκήνιο της Πραγματικότητας – και για την ακρίβεια στο εργαστήριο του Heinrich Hetrz - δημιουργημένη με διατάξεις ηλεκτρομαγνητικές.

Σύμφωνα με τη θεωρία του Maxwell, το ηλεκτρομαγνητικό ΠΕΔΙΟ είναι δύο σιαμαία πεδία, το ένα ηλεκτρικό ( χρονικώς μεταβαλλόμενο ) , το άλλο μαγνητικό ( χρονικώς μεταβαλλόμενο ) τα οποία είναι αδύνατον να υπάρξουν το ένα χωρίς το άλλο. Το ηλεκτρομαγνητικό αυτό πεδίο παράγεται από επιταχυνόμενα ηλεκτρικά φορτία και ΔΙΑΔΙΔΕΤΑΙ με μηχανισμό ΚΥΜΑΤΟΣ με ταχύτητα διάδοσης ίση με την ταχύτητα του φωτός. Και η θεωρία αυτή αναφέρεται σε όλες τις ηλεκτρομαγνητικές ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΕΣ στις οποίες θεωρεί ότι ανήκει και το φως.

Στα τέλη του 19^ου αιώνα το φως θεωρείται

από την άποψή της υλικής του δομής ηλεκτρομαγνητικό πεδίο

από τη σκοπιά του τρόπου διάδοσης ηλεκτρομαγνητικό κύμα

από τη σκοπιά της ενέργειας που μεταφέρει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία

Στο τέλος όμως του 19^ου αιώνα ανακαλύφθηκε και ένα καινούριο φαινόμενο ανεξήγητο με την ηλεκτρομαγνητική θεωρία. Ήταν το «ΦΩΤΟΗΛΕΚΤΡΙΙΚΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ» . Την ίδια εποχή προβλήματα ερμηνείας παρουσιάζει επίσης και το φαινόμενο «ΕΚΠΟΜΠΗ ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑΣ από ένα θερμό αντικείμενο».

20^ος αιώνας . Στο προσκήνιο οι Γερμανοί.

Στα χαράματα του 20^ου αιώνα επικρατεί

η ΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ότι μία οντότητα, όπως το φως, θα έχει είτε σωματιδιακή είτε κυματική φύση

η ΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ότι η φύση του φωτός δεν είναι σωματιδιακή

η ΒΕΒΑΙΟΤΗΤΑ ότι το φως είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα διαδιδόμενο στον Αιθέρα

Οι τρεις αυτές βεβαιότητες είχαν αποκρυσταλλωθεί από τις εργασίες μιας σειράς φυσικών όπως

ο Ολλανδός Christiaan Huygens, ο Άγγλος Thomas Young, ο Σκωτσέζος James Clark Maxwell,

και o Γάλλος Augustin Fresnel.

Στην αυγή του 20^ου αιώνα έκαναν την εμφάνισή τους στο προσκήνιο οι Γερμανοί.

Το QUANTUM ενέργειας .

Η εκπομπή της ακτινοβολίας και το quantum ενέργειας. Τον Δεκέμβριο του έτους 1900 στο Συνέδριο των Γερμανών φυσικών, παρουσιάστηκε μια εργασία η οποία θα άνοιγε ένα καινούριο κεφάλαιο στην Ιστορία της Φυσικής. Ένας από τους σημαντικότερους φυσικούς της γενιάς του ο Max PLANCK, ανακοίνωσε ότι τα παράδοξα που παρουσίαζε κατά την εποχή εκείνη η εκπομπή ακτινοβολίας θα μπορούσαν να ερμηνευτούν αρκεί κανείς να παραδεχόταν ότι – από τη σκοπιά της ενέργειας - η ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία εκπέμπεται μόνο κατά τρόπο ΑΣΥΝΕΧΗ και ότι η ασυνέχεια αφορούσε τις τιμές της ενέργειας. Θα μπορούσαμε να εκλαϊκεύσουμε τον ισχυρισμό του λέγοντας ότι ΕΝΕΡΓΕΙΑ μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας εκπέμπεται με τρόπο που θυμίζει σταγόνες που βγαίνουν από ένα σταγονόμετρο. Κάθε σταγόνα αντιστοιχεί σε ένα ποσό ενέργειας. Εκπομπή ακτινοβολίας μπορεί να γίνει μόνο εφόσον συμπληρωθεί ένα ενεργειακό ποσό το οποίο- χρησιμοποιώντας τη λατινική λέξη για τον όρο ΠΟΣΟΝ – ονόμασε quantum ενέργειας. Όλα τα εκπεμπόμενα κβάντα μιας μονοχρωματικής ακτινοβολίας είναι ίσα και αδιαίρετα. Η ενέργεια καθενός από αυτά είναι ίση με το γινόμενο μιας παγκόσμιας σταθεράς επί τη συχνότητα της ακτινοβολίας, δεδομένου ότι η ακτινοβολία δεν παύει να είναι ηλεκτρομαγνητικό κύμα με στοιχείο ταυτότητας τη συχνότητά του .

1905. Albert Einstein. Το ξεπέρασμα ενός διλήμματος

Πέντε χρόνια αργότερα ο Albert EINSTEIN επιδιώκοντας να δώσει ερμηνεία στο ανεξήγητο μέχρι τότε φωτοηλεκτρικό φαινόμενο με μια από τις τρεις εργασίες του που θα δημοσιευτούν στο περίφημο τεύχος 17 του Annalen der Physik πρότεινε μια αξιοποίηση της θεωρίας του Planck και μια περαιτέρω προέκτασή της . Σύμφωνα με το δικό του μοντέλο κάθε φωτεινή δέσμη συντίθεται από σωματίδια καθένα από τα οποία μεταφέρει ενέργεια ενός κβάντου. Είκοσι χρόνια αργότερα τα σωματίδια αυτά ονομάστηκαν ΦΩΤΟΝΙΑ. Το φωτόνιο άρχισε να θεωρείται σωματίδιο χωρίς μάζα ηρεμίας

Το καινοφανές στοιχείο της νέας θεωρίας είναι ότι δεν αρνείται την κυματική φύση του φωτός. Για πρώτη φορά το δίλημμα «σωματίδιο ή κύμα» φαίνεται να ξεπερνιέται. Η άποψη αυτή που επικρατεί μέχρι και σήμερα αποδίδει σε κάθε ακτινοβολία μία διττή υπόσταση. Η ακτινοβολία συνιστά μία υλική οντότητα αλλά σε ορισμένα από τα φαινόμενα με τα οποία εκδηλώνεται η ύπαρξή της – διάθλαση, συμβολή, περίθλαση, πόλωση,- μπορούμε να ερμηνεύσουμε και να προβλέψουμε τη συμπεριφορά της επικαλούμενοι την κυματική της υπόσταση. Σε άλλα πάλι φαινόμενα – κατά τα οποία αλληλεπιδρά με την ύλη , όπως είναι το φωτοηλεκτρικό- για να ερμηνεύσουμε και να προβλέψουμε τη συμπεριφορά της, της αποδίδουμε μία σωματιδιακότητα, θεωρούμε ότι συγκροτείται από φωτόνια.

Στο μεταξύ στην ίδια δημοσίευση στο τεύχος 17 με τη διασημότερη από τις τρεις εργασίες του, τη λεγόμενη Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας, προτείνει ΝΑ ΑΓΝΟΗΣΟΥΜΕ τον ΑΙΘΕΡΑ αποδεικνύοντας ότι πρόκειται για μία έννοια που μας είναι εντελώς άχρηστη και ότι οι ηλεκτρομαγνητικά κύματα και οι αντίστοιχες ακτινοβολίες δεν έχουν ανάγκη κάποιον υποθετικό «ωκεανό» για τη διάδοσή τους στο κενό.