Od doby, kdy starověcí lidé poprvé leštili reflexní kámen, hrají zrcadla v historii značnou roli. Zrcadla hrají významnou roli v pohádkách , sci-fi a fantasy příbězích, ale také nám pomáhají pozorovat vzdálené planety, měsíce a hvězdy a zároveň nám pomáhají při zkoumání subatomárního světa. Zrcadla tvoří samotné základy dnešních nejmodernějších technologií a samozřejmě hrají roli v tom, jak vnímáme sami sebe.
Samotný koncept zrcadla předchází samotné technologii, neboť předchůdci lidí pravděpodobně zírali na své odrazy v klidných vodách tůní, louží a jezer. Ale s tím, jak se rozšiřovalo naše chápání zrcadel, rostla i jejich užitečnost. Není přehnané říci, že moderní svět by nebyl možný s tímto skromným, ale fascinujícím zrcadlem.
První zrcadla nebyla vyrobena ze skla
Ačkoli zrcadla fungují díky složité fyzice a špetce kvantové mechaniky, tyto objekty ve skutečnosti existují již tisíce let. Navzdory křišťálově čisté vodě byla první zrcadla pravděpodobně vyrobena v Anatolii (dnešní Turecko) asi před 8 000 lety. Tato zrcadla však byla pravděpodobně vyrobena z obsidiánu, druhu reflexního sopečného skla, a v následujících tisíciletí si řemeslníci pohrávali s používáním různých leštěných kovů, jako je bronz, měď, cín a stříbro. Poslední prvek a levný hliník, který byl zaveden ke konci 19. století, se staly preferovanými kovy pro svou vysokou odrazivost, což znamená, že odrážejí téměř veškeré světlo zpět k pozorovateli.
Bílý list papíru samozřejmě také odráží veškeré světlo ve viditelném spektru, tak proč nejsou zrcadla bílá? Díky svému ultra hladkému povrchu vytváří zrcadlo „zrcadlový odraz“. To znamená, že úhel, pod kterým světlo dopadá na zrcadlo (známý jako úhel dopadu), tvoří při odrazu světla stejný úhel (úhel odrazu). Bílý list papíru má naopak povrchové nedokonalosti, které vytvářejí „difúzní odraz“, což znamená, že se světlo rozptyluje všemi směry, což vysvětluje, proč zrcadla vykazují odraz a papír ne.
Odrazy mohou ovlivnit některé faktory, například tvar zrcadla, materiály použité k výrobě zrcadla a také okolní atmosféra. Za normálních podmínek se však vaše zrcadlo řídí výše uvedeným postupem optické fyziky, obecněji známým jako zákon odrazu. Aby se dosáhlo této reflexní fyziky v moderních zrcadlech, skleněná tabule se očistí a vyleští, aby se odstranily nečistoty, a poté se nanese vrstva stříbra nebo hliníku spolu s chemickým aktivátorem, aby se zvolený kov spojil se sklem. Světlo prochází sklem, poté se odráží od stříbra a hliníku a vrací se k vám, takže si nakonec můžete zkontrolovat vlasy nebo zjistit, zda vám něco neuvízlo v zubech.
Nelíbí se vám, jak vypadáte na fotkách? Může za to zrcadlo
Zrcadla ve skutečnosti nereprodukují přesnou verzi vás, kterou vidí ostatní lidé. Představte si, že stojíte před svým odrazem: Zrcadlo vás sice nepřevrátí horizontálně (podél osy y), jak byste očekávali, ale převrátí váš obraz podél osy z, která představuje hloubku. Tato inverze osy z je trochu jako obrátit rukavici naruby. Proto se slova na tričku v zrcadle zobrazují obráceně.
Tento jev je důvodem, proč se mnoha lidem nelíbí, jak vypadají na fotografiích. Protože nikdo nemá dokonale symetrický obličej, existují jemné rozdíly mezi obličejem, který vidíte v zrcadle, a obličejem, který fotoaparát zachytí na svém snímači. Když si však pořídíte selfie na chytrém telefonu, fotoaparát obraz otočí jako zrcadlo, takže se nám zdá přirozenější nebo povědomější. Jakmile fotografii pořídíte, obraz uložený do zařízení se invertuje, takže výsledný produkt vypadá tak, jak vás vidí ostatní lidé (a objektiv fotoaparátu).
Zrcadla jsou také překvapivě high-tech
Zrcadla jsou často spojována s marnivostí (vzpomeňte si na Zlou královnu ve Sněhurce), ale ve skutečnosti jejich užitečnost daleko přesahuje sebeobdiv. Ve skutečnosti jsou zrcadla páteří mnoha vědeckých oborů. Vesmírný dalekohled Jamese Webba NASA – nejpokročilejší vesmírný dalekohled, jaký kdy byl vyroben – používá pole zrcadel neboli reflektorů k zachycení světla a vytváření ohromujících obrazů vesmíru. Mnoho detektorů v urychlovači částic CERN ve Švýcarsku, laboratoři zodpovědné za průlomové objevy, jako je Higgsův boson, používá k odrážení světla systém zrcadel. Ach a mikroskopy? Ano, i za ně můžeme vděčit zrcadlům.
Pak jsou tu lasery, které se spoléhají na zrcadla pro vytváření a manipulaci se zaostřeným paprskem světla. V prosinci 2022 Národní zařízení pro zapalování v Národní laboratoři Lawrence Livermore v Kalifornii použilo složitou sérii laserů a zrcadel k dosažení první fúzní reakce s čistým ziskem – stejné fyziky, která pohání Slunce – v naději, že jednoho dne poskytne neomezenou čistou energii. Zrcadla tedy nejenže pomohla formovat součást dnešního světa, ale jsou také v popředí zítřka.
