אותו דבר בכל אורך
אור, רדיו, קרני רנטגן, החום שאתם מרגישים ממדורה: כולם אותו סוג של דבר, אדווה שנעה בשדות חשמליים ומגנטיים. כולם נעים באותה מהירות בחלל ריק, מהירות האור, והם נבדלים זה מזה בדבר אחד בלבד: אורך הגל שלהם, המרחק משיא אחד לשיא הבא. כשמסדרים אותם מהארוך ביותר עד הקצר ביותר, הם יוצרים את הספקטרום האלקטרומגנטי.
הטווח עצום. גלי רדיו יכולים להיות באורך של קילומטרים; קרני גמא קטנות פי מאה מאטום. זה יותר מחמש עשרה חזקות של עשר, והאור הנראה תופס פחות מאחת מהן.
כל אחד מהגלים האלה נוצר באותה דרך: ממטען חשמלי שרועד. הניעו אלקטרונים למעלה ולמטה לאורך מוט מתכת, והוא ישדר גלי רדיו; הסצנה מתחילה את הגל שלה באנטנה כזאת, באורך חצי אורך גל, והמטען שלה מתנודד באותו קצב עם השדה שהוא משגר. גלים קצרים יותר צריכים משהו קטן ומהיר יותר שירעד. מולקולות רוטטות נותנות קרינה תת־אדומה, אלקטרונים בתוך אטומים נותנים אור, קרינה על־סגולה וקרני רנטגן, וקרני גמא באות מתוך גרעיני אטומים.
גלים ארוכים, אנרגיה נמוכה
מכיוון שכל הגלים נעים באותה מהירות, אורך גל ארוך יותר פירושו שפחות שיאים חולפים בכל שנייה: תדירות נמוכה יותר. ותדירות היא אנרגיה. כל מנה של גל, פוטון, נושאת אנרגיה ביחס ישר לתדירות שלה. פוטון של רדיו נושא אנרגיה מעטה כל כך שהוא יכול לעבור דרך הגוף שלכם בלי להפריע אפילו למולקולה אחת. החליקו לכיוון הקצה הקצר, וכל פוטון נושא יותר אנרגיה, עד שבתחום העל־סגול הוא יכול לשבור קשרים כימיים, ובתחום הרנטגן הוא יכול לעקור אלקטרונים לגמרי מתוך אטומים.
נסו: לחצו על רדיו, ואז על רנטגן. שימו לב שהגל נעשה קצר ומהיר יותר, ושום דבר אחר בו לא משתנה.
הפרוסה שאנחנו רואים
איפשהו קרוב לאמצע, בין 400 ל־700 ננומטר בערך, נמצא הפס שהעיניים שלנו התפתחו לקלוט: האור הנראה. האדום הוא הקצה הארוך, הסגול הוא הקצה הקצר, וכל צבע בקשת הוא אורך גל שביניהם. החליקו דרך הפס הנראה, והגל יקבל את הצבע של אורך הגל הזה.
לא במקרה אנחנו רואים דווקא את הפס הזה. השמש פולטת כאן יותר אנרגיה מאשר בכל תחום אחר, ומים ואוויר שקופים לו. בעלי חיים אחרים רואים מעט מעבר לו: דבורים אל העל־סגול, וכמה נחשים אל התת־אדום.
מה עובר ומה נעצר
אם גל עובר דרך חומר או לא, תלוי בהתאמה בין אורך הגל שלו למבנה של החומר. האטומים של קיר קטנים מדי בהרבה מכדי שגל רדיו באורך מטר ירגיש בהם, ולכן הגל חולף דרכו; אור, שקצר פי מיליון, נעצר באותו קיר. גלי מיקרו מתנודדים בקצב שמסובב מולקולות מים הלוך ושוב, ולכן תנור מיקרוגל מחמם את האוכל ולא את הצלחת. קרני רנטגן קצרות ועתירות אנרגיה כל כך שרק אטומים כבדים כמו סידן עוצרים אותן, ולכן צילום רנטגן מראה עצמות על רקע אפור של בשר.
שני שדות, גל אחד
בחרו פועל תחת הוספת השדה המגנטי, ואדווה שנייה מופיעה בזווית ישרה לראשונה. הקווים הדקים מהציר אל כל עקומה הם חיצי שדה: הם מראים כמה חזק השדה בנקודה הזאת, ולאיזה כיוון הוא דוחף. גל אלקטרומגנטי הוא שדה חשמלי ושדה מגנטי, שכל אחד מהם יוצר את השני בזמן שהם נעים, באותו קצב בדיוק ובניצב זה לזה. אף אחד מהם לא צריך תווך. זו הסיבה שאור השמש חוצה מאה וחמישים מיליון קילומטרים של כלום כדי להגיע אלינו, בזמן שקול לא היה יכול לחצות אפילו מטר אחד ממנו.