Длина волны обратно пропорциональна частоте. Герц (Гц) – единица частоты, 1 Гц равен одному циклу в секунду. Спектр электромагнитного излучения очень широк: ультрафиолет солярия или рентгена имеет длину волны менее 100 нанометров при частоте более 3 × 1015
Гц. У видимого света длина волны колеблется в пределах от 300 до 800 нанометров, радар или спутниковое телевидение используют длину волны от 1 мм до 3 см, микроволновка – длину волны около 10 см, мобильник – длину волны 30 см (при частоте 1 ГГц), телевидение – длину волны 1 м (300 МГц), средние радиоволны – 300 м (1 МГц), подводные лодки поддерживают связь на волнах длиной более 3000 км (менее 100 Гц). Чем больше длина волны, тем ниже частота и тем лучше досягаемость или прием. Переменный ток в нашем доме имеет частоту 50 Гц. Звуковые волны, которые мы в состоянии услышать (в молодом возрасте), имеют частоту в пределах от 20 до 24000 Гц. Все сенсорное восприятие опирается на информацию, полученную от этих волн: мы видим цвета благодаря информации от световых волн, мы слышим разные звуки и тона благодаря звуковым волнам с разными частотами. Мы ощущаем кожей тепло благодаря тепловым волнам – инфракрасному световому излучению солнца, имеющего частоту примерно 1013 Гц.Информация, к которой обращаются астрономы, выдвигая теории о происхождении Вселенной, в основном опирается на изображения, полученные с космического телескопа «Хаббл». С помощью этого телескопа астрономы получили изображения галактик, находящихся на расстоянии 5 миллиардов световых лет, видели взрывы звезд на расстоянии 42 миллионов световых лет. Поскольку информация об этих чрезвычайно отдаленных событиях сохранена в световых волнах, теперь у нас есть их предельно четкие изображения. Информация, зашифрованная в световых волнах, сохраняется без изменений в течение как минимум 5 миллиардов световых лет. Возможности хранения информации в виде волновых функций выглядят потенциально бесконечными и вечными.
В основе нашей системы глобальной связи лежит зашифровка и расшифровка информации, сохраненной в виде конкретных частот (длин волн) электромагнитного поля, которое не обязательно становится видимым для наших органов чувств. Для того чтобы получать и передавать такую информацию, мы пользуемся радио, телевидением, мобильными телефонами и беспроводными интернет-технологиями. Все наше мировоззрение строится на основе информации, которую мы принимаем в сознание посредством органов чувств. Наше сознание пользуется этой информацией, чтобы формировать наши представления о мире и о себе. Для того чтобы принимать все это огромное количество информации сознанием, нам необходим какой-нибудь приемник, способный улавливать или расшифровывать фактические данные, зашифрованные в волнах: мобильный телефон, радио, телевизор и беспроводной компьютер.
Квантовая теория и корпускулярно-волновая дополнительность
Как уже было сказано, квантовая физика возникла в начале ХХ века потому, что некоторые природные явления нельзя было объяснить с помощью классической физики. Ученые уже некоторое время знали, что при нагревании металла фактическое увеличение интенсивности света, особенно в ультрафиолетовом спектре, не соответствует предсказанному увеличению. В 1900 году физик Макс Планк, нобелевский лауреат, предложил математическое описание дискретного взаимодействия между светом и материей, которое назвал квантами. Эта дискретность напоминает мячик, который скачет вниз по лестнице и на краткое время задерживается на каждой ступеньке, но не может быть наблюдаемым между двумя ступеньками. Такая дискретность была названа квантовым скачком. Несколько лет спустя Альберт Эйнштейн разработал гипотезу, согласно которой свет также двигается частицами (квантами света), и в 1905 году дал этой частице энергии название «фотон». В 1926 году эксперименты подтвердили его фотонную гипотезу.