Ljus är inte bara ett starkt solsken på din fönsterbräda. Det är också en metafor för upplysning och utforskning, lite paradoxalt för ett fenomen som - även efter tusentals år av förfrågningar och oändliga experiment - vetenskapsmän fortfarande inte riktigt kan förklara.

I avsnittet "Är ljus en partikel eller en våg?" värdarna för podden "Daniel och Jorge Explain the Universe" diskuterar om ljus är en partikel eller en våg ... eller något helt annat. Spoiler -varning:ljuset är inte, som medvärd och serietecknaren Jorge Cham föreslår lätthjärtat, "små valpar."

Dina ögon berättar mycket om hur ljuset beter sig. Den reser mycket snabbt (cirka 186, 000 miles per sekund eller 300, 000 kilometer per sekund) och flammar genom rymden i laserliknande raka linjer. Men det studsar också, reflekterar och bryts, och när det interagerar med rätt medium, som ett kameralins, det kan kurva. Vi använder termer som våglängd och fotoner för att beskriva dess rörelser, men ingen av dem omfattar verkligen ljusets udda slingor.

I antiken, grekerna använde filosofiska frågor för att ta itu med ljusets breda beteende. Kanske, undrade de, ljus är faktiskt små bitar av saker som studsar fram och tillbaka. På 1600 -talet, Den franske filosofen Rene Descartes blev övertygad om att ljuset i huvudsak var en våg, en som rörde sig genom en mystisk substans som kallas plenum. Isaac Newton trodde att ljuset var en partikel, men han var förlorad på ett sätt att förklara många av dess egenskaper, som hur det bryts och delas i ett prisma.

"Detta är tillbaka på den tiden då empiriska vetenskapliga studier inte var det viktigaste sättet att svara på frågor, "säger podcast-medvärd Daniel Whiteson, en fysiker som har ägnat tid åt att arbeta med Large Hadron Collider. Folk skulle komma med idéer om hur saker fungerade, "... och sedan bråka om dem."

I våra undersökningar av ljus, våra värdar påpekar, Det är viktigt att komma ihåg några grundläggande vetenskaper. Vågor är inte en sak eller ett ämne, de är en sak, komprimera och sträcka ett visst medium, som en havsvåg som krusar över en lagun. Du kan se vågorna med dina ögon och känna dem med din kropp.

Partiklar, å andra sidan, är inte så lätt att definiera. Vissa tycker om partiklar som bitar av materia, fragment som bryts ner till sina minsta och mest grundläggande enheter. Vatten, till exempel, är otaliga partiklar ... partiklar som påverkas av vågor.

Än sen då, sedan, är ljus? Är det en egen speciell typ av partikel, en foton? Eller är ljus verkligen bara en våg som flödar genom ett annat medium? Finns det något läskigt, okänd substans som omger oss som vi helt enkelt inte uppfattar eller förstår?

Whiteson lyfter fram ett berömt experiment med dubbelslits från 1800-talet, där forskare strålade ljus genom två slitsar och observerade hur ljuset träffade en skärm bakom slitsarna. Vad de såg var att ljusströmmarna påverkade varandra - som två händer som sprutade vatten i samma diskbänk - som om det var vågor som stör varandra.

På 1900 -talet, forskare började sina banbrytande undersökningar av partiklar som neutroner och elektroner. Den berömda fysikern Albert Einstein undrade vad som skulle hända om du släppte ut ljus en foton i taget i dubbelspaltsexperimentet. Vad forskare såg dumbfounded dem-eftersom de enstaka fotonerna uppträdde med samma störningsmönster som uppstod med fullskaliga ljusstrålar som strömmade genom båda slitsarna, introducera element i kvantmekanik som höjer ljusets egenskaper till sfärer som vi fortfarande inte riktigt förstår.

I sista hand, säger våra värdar, du kan kalla ljus både en partikel och våg, och du skulle ha rätt på någon nivå. Men när det gäller att helt förklara hur ljus fungerar, vi jobbar fortfarande på det.

Ljusets partikelbeteende blir tydligare beroende på var du observerar det. I rymdens vakuum, lätta dragkedjor längs mer än 186, 000 miles per sekund (300, 000 kilometer per sekund). Men rikta en ljusstråle mot en mycket tät bit av materia - säg, en diamant - och den saktar till "bara" runt 77, 000 miles per sekund (124, 000 kilometer per sekund).