WEBVTT 00:00:06.207 --> 00:00:07.668 Zapewne słyszeliście, 00:00:07.668 --> 00:00:10.452 że dwutlenek węgla ogrzewa Ziemię, 00:00:10.452 --> 00:00:11.823 ale jak to działa? 00:00:11.823 --> 00:00:13.832 Jak szklarnia 00:00:13.832 --> 00:00:15.733 czy też jak koc izotermiczny? 00:00:15.733 --> 00:00:17.852 Niezupełnie. 00:00:17.852 --> 00:00:19.272 Odpowiedź zawiera odrobinę 00:00:19.272 --> 00:00:22.010 mechaniki kwantowej, ale bez obaw, 00:00:22.010 --> 00:00:23.959 zaczniemy od tęczy. 00:00:23.959 --> 00:00:25.818 Przyglądając się światłu słonecznemu 00:00:25.818 --> 00:00:27.324 rozszczepionemu przez pryzmat, 00:00:27.324 --> 00:00:30.095 można zobaczyć luki, z których zniknęły pasma koloru. 00:00:30.095 --> 00:00:31.633 Gdzie się podziały? 00:00:31.633 --> 00:00:33.168 Przed dotarciem do naszych oczu 00:00:33.168 --> 00:00:35.080 różne gazy wchłonęły 00:00:35.080 --> 00:00:37.688 te części spektrum światła. 00:00:37.688 --> 00:00:39.847 Tlen, na przykład, przechwycił 00:00:39.847 --> 00:00:41.695 część ciemnoczerwonego światła, 00:00:41.695 --> 00:00:44.584 a sód - dwa pasma żółtego. 00:00:44.584 --> 00:00:46.308 Ale dlaczego te gazy wchłaniają 00:00:46.308 --> 00:00:48.362 różne kolory światła? 00:00:48.362 --> 00:00:51.279 Tu wkraczamy do sfery kwantowej. 00:00:51.279 --> 00:00:53.637 Każdy atom i cząsteczka ma określoną liczbę 00:00:53.637 --> 00:00:56.768 możliwych poziomów energetycznych dla swoich elektronów. 00:00:56.768 --> 00:00:58.689 Żeby przenieść elektrony 00:00:58.689 --> 00:01:00.627 z poziomu podstawowego na wyższy, 00:01:00.627 --> 00:01:03.961 cząsteczka musi uzyskać pewną ilość energii. 00:01:03.961 --> 00:01:06.119 Dokładnie określoną. 00:01:06.119 --> 00:01:08.123 Dostaje tę energię ze światła, 00:01:08.123 --> 00:01:11.292 które ma więcej poziomów energii, niż można policzyć. 00:01:11.292 --> 00:01:14.657 Światło składa się z małych cząsteczek zwanych fotonami, 00:01:14.657 --> 00:01:16.761 a ilość energii w każdym fotonie 00:01:16.761 --> 00:01:19.126 odpowiada jego kolorowi. 00:01:19.126 --> 00:01:22.149 Światło czerwone ma niższą energię i większe długości fal. 00:01:22.149 --> 00:01:25.823 Światło fioletowe ma wyższą energię i krótsze długości fal. 00:01:25.823 --> 00:01:28.642 Światło słoneczne zawiera wszystkie fotony tęczy, 00:01:28.642 --> 00:01:30.663 więc cząsteczka gazu może wybrać fotony, 00:01:30.663 --> 00:01:33.270 które niosą odpowiednią ilość energii 00:01:33.270 --> 00:01:35.024 potrzebnej cząsteczce 00:01:35.024 --> 00:01:37.111 do zmiany poziomu energii. 00:01:37.111 --> 00:01:38.715 Kiedy nastąpi takie sparowanie, 00:01:38.715 --> 00:01:40.644 foton znika, ponieważ cząsteczka 00:01:40.644 --> 00:01:41.965 zyskuje jego energię, 00:01:41.965 --> 00:01:44.765 i w tęczy powstaje drobna luka. 00:01:44.765 --> 00:01:47.887 Jeśli foton niesie za dużo lub za mało energii, 00:01:47.887 --> 00:01:49.366 cząsteczka musi mu pozwolić 00:01:49.366 --> 00:01:51.219 przelecieć obok. 00:01:51.219 --> 00:01:53.639 Dlatego właśnie szkło jest przezroczyste. 00:01:53.639 --> 00:01:55.711 Atomy w szkle nie pasują 00:01:55.711 --> 00:01:58.384 do poziomów energii widzialnego światła, 00:01:58.384 --> 00:02:00.647 więc fotony przez nie przelatują. 00:02:00.647 --> 00:02:03.760 Jakie fotony odpowiadają dwutlenkowi węgla? 00:02:03.760 --> 00:02:05.585 Gdzie jest ten czarny pasek w tęczy, 00:02:05.585 --> 00:02:07.960 który wyjaśnia globalne ocieplenie? 00:02:07.960 --> 00:02:09.789 Nie ma go tam. 00:02:09.789 --> 00:02:11.952 Dwutlenek węgla nie wchłania światła 00:02:11.952 --> 00:02:13.286 bezpośrednio od słońca. 00:02:13.286 --> 00:02:14.507 Wchłania światło 00:02:14.507 --> 00:02:16.492 od zupełnie innego ciała niebieskiego, 00:02:16.492 --> 00:02:19.536 takiego, które sprawia wrażenie, jakby w ogóle go nie emitowało: 00:02:19.536 --> 00:02:20.659 Ziemi. 00:02:20.659 --> 00:02:23.015 Może zastanawiacie się, dlaczego nasza planeta 00:02:23.015 --> 00:02:24.386 nie świeci się? 00:02:24.386 --> 00:02:27.138 Dlatego że Ziemia nie emituje światła widzialnego. 00:02:27.138 --> 00:02:28.876 Emituje światło podczerwone. 00:02:28.876 --> 00:02:31.010 Światło, które nasze oczy mogą zobaczyć, 00:02:31.010 --> 00:02:32.992 w tym wszystkie kolory tęczy, 00:02:32.992 --> 00:02:35.422 to tylko mała część większego spektrum 00:02:35.422 --> 00:02:37.825 promieniowania elektromagnetycznego, 00:02:37.825 --> 00:02:40.198 do którego zaliczają się fale radiowe, mikrofale, 00:02:40.198 --> 00:02:43.286 podczerwień, ultrafiolet, promieniowanie rentgenowskie 00:02:43.286 --> 00:02:45.103 i promieniowanie gamma. 00:02:45.103 --> 00:02:47.474 Może to dziwne, że myślimy o nich jako o świetle, 00:02:47.474 --> 00:02:49.421 ale zasadniczo nie ma żadnej różnicy 00:02:49.421 --> 00:02:52.927 między światłem widzialnym a innym elektromagnetycznym promieniowaniem. 00:02:52.927 --> 00:02:54.127 To ta sama energia, 00:02:54.127 --> 00:02:56.394 tyle że na wyższym albo niższym poziomie. 00:02:56.394 --> 00:02:58.374 Właściwie to dosyć aroganckie, 00:02:58.374 --> 00:03:01.969 żeby definiować światło widzialne naszymi ograniczeniami. 00:03:01.969 --> 00:03:04.865 W końcu światło podczerwone jest widzialne dla węży, 00:03:04.865 --> 00:03:07.827 a światło ultrafioletowe - dla ptaków. 00:03:07.827 --> 00:03:09.907 Gdyby nasze oczy widziały światło 00:03:09.907 --> 00:03:11.503 o częstotliwości 1900 megaherców, 00:03:11.503 --> 00:03:13.423 to telefon komórkowy byłby latarką, 00:03:13.423 --> 00:03:14.945 a wieża telefonii komórkowej 00:03:14.945 --> 00:03:17.027 wyglądałaby jak wielka latarnia. 00:03:17.027 --> 00:03:19.315 Ziemia emituje światło podczerwone, 00:03:19.315 --> 00:03:21.240 ponieważ każdy przedmiot z temperaturą 00:03:21.240 --> 00:03:24.468 powyżej zera absolutnego emituje światło. 00:03:24.468 --> 00:03:26.726 Nazywa się to promieniowaniem cieplnym. 00:03:26.726 --> 00:03:28.158 Im gorętszy staje się obiekt, 00:03:28.158 --> 00:03:30.857 tym wyższa częstotliwość światła, które emituje. 00:03:30.857 --> 00:03:32.561 Gdyby podgrzać kawałek żelaza, 00:03:32.561 --> 00:03:35.956 to będzie on emitować coraz wyższą częstotliwość podczerwieni, 00:03:35.956 --> 00:03:40.292 aż przy temperaturze 450 stopni Celsjusza 00:03:40.292 --> 00:03:42.682 jego światło osiągnie spektrum światła widzialnego. 00:03:42.682 --> 00:03:45.310 Na początku będzie wyglądać na rozgrzany do czerwoności. 00:03:45.310 --> 00:03:46.606 Po dalszym ogrzewaniu 00:03:46.606 --> 00:03:48.112 zacznie świecić na biało, 00:03:48.112 --> 00:03:51.166 wszystkimi częstotliwościami światła widzialnego. 00:03:51.166 --> 00:03:52.857 Tak zaprojektowane są 00:03:52.857 --> 00:03:54.309 tradycyjne żarówki 00:03:54.309 --> 00:03:56.187 i dlatego też są takie nieekonomiczne. 00:03:56.187 --> 00:04:00.265 95% światła, które emitują jest dla nas niewidoczne. 00:04:00.265 --> 00:04:02.174 Jest zmarnowane jako ciepło. 00:04:02.174 --> 00:04:04.827 Promieniowanie podczerwone Ziemi ulatywałoby w kosmos, 00:04:04.827 --> 00:04:06.878 gdyby w naszej atmosferze 00:04:06.878 --> 00:04:09.080 nie było cząsteczek gazów cieplarnianych. 00:04:09.080 --> 00:04:11.834 Tak jak tlen woli ciemnoczerwone fotony, 00:04:11.834 --> 00:04:14.512 dwutlenkowi węgla i innym gazom cieplarnianym 00:04:14.512 --> 00:04:16.913 pasują fotony podczerwone. 00:04:16.913 --> 00:04:18.914 Zapewniają odpowiednią ilość energii, 00:04:18.914 --> 00:04:22.085 żeby przenieść cząsteczki gazu na wyższe poziomy energii. 00:04:22.085 --> 00:04:24.410 Krótko po tym, jak cząsteczka dwutlenku węgla 00:04:24.410 --> 00:04:26.727 wchłonie podczerwony foton, 00:04:26.727 --> 00:04:29.182 wróci na swój poprzedni poziom energii 00:04:29.182 --> 00:04:32.714 i wyrzuci ten foton w losowym kierunku. 00:04:32.714 --> 00:04:34.619 Część tej energii wraca wtedy 00:04:34.619 --> 00:04:36.098 na powierzchnię Ziemi, 00:04:36.098 --> 00:04:37.459 ogrzewając ją. 00:04:37.459 --> 00:04:39.447 Im więcej dwutlenku węgla w atmosferze, 00:04:39.447 --> 00:04:41.810 tym bardziej prawdopodobne, że podczerwone fotony 00:04:41.810 --> 00:04:43.558 wylądują z powrotem na Ziemi 00:04:43.558 --> 00:04:45.124 i zmienią nasz klimat.