Fotony i my

Kosmos wypełniony jest promieniowaniem tła, które zrodziło się około 380 tysięcy lat po Wielkim Wybuchu. Wszystko wtedy było jeszcze gorącą plazmą, gorącym gazem, nie istniała żadne galaktyki ani gwiazdy. To promieniowanie, wtedy ogromnie gorące, teraz ma temperaturę -271 stopni Celsjusza (dokłanie to 2.75 K), co odpowiada falom radiowym o częstotliwości rzędu 150-300 GHz i długości fali rzędu 1-2 mm. Znakomita wiekszość tych fal rozprzestrzenia się w kosmosie od miliardów lat nie oddziaływując z niczym, bo Kosmos jest wielką pustką. To najstarsze światło we Wszechświecie  jest wszędzie, nawet w obszarach tak zwanej wielkiej pustki, gdzie gęstość atomów materii międzygwiezdnej maleje do pojedyńczych sztuk na metr sześcienny. Ilość fotonów promieniowania reliktowego tysiące razy przewyższa ilość cząstek materii. W każdym metrze przestrzeni kosmiczej jest przeszło 400 milionów fotonów reliktowych.

 

Duża część tego kosmicznego szumu dociera na Ziemię. Atmosfera jest generalnie dość przeźroczysta dla mikrofal o tej długości, dlatego też zresztą zostały one odkryte, kiedy Penzias i Wilson nie mogli dojść do porządku z szumem który słyszeli w swojej antenie. 

Na powierzchnię Ziemi dociera około 2 mikrowatów promiowania reliktowego na każdy metr kwadratowy. To bardzo niewiele. W ciągu dnia Słońce daje Ziemi przeszło kilowat światła na każdy metr kwadratowy. Oczywiście jest to zupełnie inne światło, ma temperaturę około 5500 stopni Celsjusza, co odpowiada częstotliwości rzędu 320 THz i długości fali 527 nm.

Od kiedy ludzkość zaczęła przesiadywać przy ogniskach wystawiła się na dodatkowe źródło fotonów. Typowe ognisko ma temperaturę rzędu 900 stopni Celsjusza, co odpowiada częstotliwości 74 THz i dugości fali rzędu 2 mikrometrów. To już zaczyna być blisko rozmiarów ludzkich komórek. Co ciekawe siedząc blisko ogniska łatwo odczuć że jest ono znacznie gorętsze niż Słońce. Samo ognisko posiada stosunkowo niewielką moc, ale kiedy się siedzi blisko, można się wystawiać na intensywność rzędu kilku kilowatów na metr kwadratowy. W chłodną jesienną noc twarz 'płonie' a plecy marzną.

Dla porównania typowy router Wifi emituje promieniowanie o częstotliwości 2.4 GHz, co odpowiada temperaturze 40 milikelvinów i długości fali rzędu 7 cm.  Całkowita moc promieniwania routera to około 0.1 W,  co oznacza że stojąc metr od niego doświadczamy około strumienia promieniowania rzędu 20 miliwatów na metr kwadratowy. Jest to 10000 razy więcej niż moc promieniowania reliktowego które jest z nami na każdym spacerze i 50000 razy mniej niż to, co dostajemy od Słońca w pogodny, letni dzień. Ognisko naraża nas na strumień promieniowania około pół miliona razy mocniejszy niż router Wifi.

Nie piszę tego aby zdyskredytować tych wszystkich których boli głowa albo nie mogą spać gdy Wifi jest załączone. Oczywiście że sprawa jest o wiele bardziej skomplikowana niż te proste wyliczenia a nasze ciała nie były nigdy narażone na tak duże strumienie fal centymetrowych czy milimetrowych. Ale powyższe zestawienie dość jasno wskazuje że nie ma oczywistych powodów aby bać się Wifi czy telefonów komórkowych, bo od zarania historii kąpiemy się w morzu fal elektromagnetycznych o mniejszych lub większych częstotliwościach. Co więcej, od kiedy mieszkamy w domach, nasze skspozycja na Słońce zmniejszyła się o rzędy wielkości których w najdrobniejszym nawet stopniu nie rekompensują technologie bezprzewodowe. Najprawdopodobniej więcej sportu i przebywania na świeżym powietrzu przynosi wieokrotnie więcej pożytku niż unikanie Wifi, bo router emituje mniej promieniowania niż świeczka którą sobie zapalamy wieczorami.