Le spectre électromagnétique

Nous, les humains, avons développé la capacité de capter la lumière dans nos yeux et de transmettre le message à notre cerveau, qui crée alors une image de ce que nous voyons. Nous ne sommes pas la première ni la seule espèce à le faire. Les yeux existent sur Terre depuis plusieurs centaines de millions d'années. Pour la plupart des organismes, les yeux ont évolué pour voir dans un type de lumière très spécifique. Nous appelons cette lumière la lumière visible, qui, comme son nom l'indique, est la lumière que nos yeux peuvent voir. Cependant, ce n'est pas la seule lumière qui existe. Il existe un spectre abritant toutes les formes de lumière dans le cosmos. Appelé spectre électromagnétique, il commence par les ondes radio et se termine par les rayons gamma.

Différentes formes de lumière sont caractérisées par différentes longueurs d'onde. Comme le son, la lumière voyage par ondes, la longueur de ces ondes déterminant l'énergie de la lumière. Plus la longueur d'onde est longue, plus l'énergie est faible. Plus la longueur d'onde est courte, plus l'énergie est élevée. La lumière avec une longueur d'onde plus courte aura une fréquence plus élevée puisque la distance entre les crêtes d'ondes individuelles sera plus courte. Les longueurs d'onde plus longues de la lumière auront une fréquence plus faible car la distance entre les crêtes des vagues est plus longue. Un moyen facile de visualiser cela est de penser aux vagues sur l'océan. Si la distance entre les crêtes des vagues est courte, vous serez frappé par plus de vagues sur une période de temps plus courte, et donc les vagues auront une fréquence plus élevée. Si la distance entre les crêtes des vagues est plus longue, alors vous serez frappé par un nombre inférieur de vagues sur une plus longue période de temps, et donc les vagues sont d'une fréquence plus faible.

Les différences de longueur d'onde se traduisent également par la couleur, les longueurs d'onde plus longues se déplaçant vers le rouge et les longueurs d'onde plus courtes se déplaçant vers le bleu. Chaque fois que vous voyez un arc-en-ciel, vous voyez une représentation visuelle de ces différences. Les ondes radio ont la longueur d'onde la plus longue, suivies des micro-ondes, des infrarouges, du visible, des ultraviolets, des rayons X et des rayons gamma. Plus vous avancez, plus l'énergie de la lumière est élevée.

La lumière émise par notre soleil culmine dans la partie visible du spectre électromagnétique. Ainsi, il ne devrait pas être aussi surprenant que nos yeux et la plupart des autres yeux aient évolué uniquement pour voir dans cette longueur d'onde de lumière. Cependant, cela signifie également que nos yeux ne peuvent voir aucune autre longueur d'onde de lumière. En fait, la partie visible du spectre comprend à peine 0,0035 % de la surface totale du spectre électromagnétique. Nos yeux sont incapables de voir 99,9965% du spectre électromagnétique. Cela signifie que près de 100 % de la lumière est entièrement invisible à nos yeux. Nous ne pouvons voir que le plus petit éclat de lumière, mais cela a suffi en soi pour la majorité des formes de vie sur Terre.

Différentes longueurs d'onde de lumière sont produites par différents processus et événements. Les événements à faible énergie produisent des longueurs d'onde de lumière plus longues tandis que les événements à haute énergie produisent des longueurs d'onde de lumière plus courtes. Il y a en fait très peu de choses dans l'univers qui émettent de la lumière dans les longueurs d'onde que nos yeux peuvent voir. Si vous souhaitez observer la formation d'une étoile au plus profond d'un nuage interstellaire, vous devez la voir dans l'infrarouge car la plus longue longueur d'onde de la lumière infrarouge peut traverser des nuages ​​denses de matière stellaire. Sinon, tout le processus est invisible. Si vous souhaitez voir une étoile exploser dans une supernova puissante, vous devez la voir dans des longueurs d'onde de lumière plus courtes telles que les rayons ultraviolets et gamma, sinon elle vous est invisible. Nos yeux sont incapables de voir la naissance et la mort des étoiles. Cependant, l'humanité a été remarquablement intelligente pour surmonter ces problèmes. Nos esprits innovants nous ont permis de créer des filtres et des détecteurs qui nous permettent de capturer et de voir dans d'autres longueurs d'onde de lumière. Grâce à notre technologie, nous sommes désormais capables de voir le cosmos dans toutes les longueurs d'onde de la lumière. Cependant, le simple fait d'utiliser nos yeux signifie toujours que nous sommes aveugles au cosmos. C'est vraiment incroyable à quel point le naturel est magnifique, même si nos yeux sont incapables d'en voir la majeure partie.