מנורות פלואורסצנטיות מפיקות אור על-סגול על ידי שחרור של אדי כספית בלחץ נמוך. ציפוי זרחני על פנים המנורה בולע חלק מהאור העל-סגול והופך אותו לאור נראה, שאר הקרינה נבלמת על ידי דפנות הזכוכית.
אורכי הגל העיקריים הנפלטים על ידי הכספית הם בתחום של UV-C. חשיפה לא מוגנת של העור או העיניים למנורות "פלואורסצנטיות" המשמשות לקטילת חיידקים וטיהור מים (שהן על פי רוב עשויות קוורץ, ואין בהן ציפוי זרחני) היא מסוכנת למדי.
מרבית האור ממנורות כספית הוא באורכי גל לא רציפים. מקורות פרקטיים אחרים לאור על-סגול עם טווח פליטה רציף יותר כוללים מנורות קסנון (משמשות לעיתים לדימוי אור שמש), מנורות דאוטריום, מנורות כספית-קסנון, נורות מתכת-הליד, ונורות הלוגן.
טיהור מי שתיה.
אור על-סגול באורך גל של 254 ננומטר, שנפלט על ידי אדי כספית בנורת התפרקות גז, משמש לעיתים קרובות לטיהור מי שתייה ובמתקני טיהור מי שפכים.
בדיקת מחצבים.
מנורות על-סגולות משמשות גם לבדיקת מחצבים, אבני חן, ועבודות "בילוש" אחרות כגון אימות פרטי אספנות שונים. חומרים שנראים דומה באור רגיל זוהרים לעיתים באופן שונה תחת אור על-סגול, כך שאור על-סגול יכול לשמש להבחנה בין חומרים שונים ולזיהוי זיופים. בתכונה זו נעשה שימוש גם בביוכימיה ובזיהוי פלילי.
פוטותרפיה.
(ביוונית: טיפול באור), הוא שם לטיפול רפואי באמצעות חשיפת העור לקרני אור.
מחלות מסוימות ניתנות להקלה או לריפוי באמצעות פוטותרפיה. המחלות פסוריאזיס, ויטיליגו, דלקת עור אטופית ונוספות אחרות מטופלות באמצעות חשיפה לאור בתחום העל סגול UVB באורך גל של 280–320 ננומטר. אקנה מטופלת באור נראה באורך גל של 415 ננומטר ההורג את חיידק האקנה. קרינת אור בשילוב עם חומרים פעילים מביאה לריפוי סרטן העור.
כן נמצאות בשימוש מנורות UVB אשר פותחו על ידי חברת פיליפס בהולנד. המנורות פולטות קרינת UVB בתחום צר (Narrow Band) של 311–313 ננומטר, בעוד שמנורות UVB רגילות פולטות קרינה בכל תחום UVB שבין 280–320 ננומטר. קיימות בעולם עשרות אלפי מרפאות פוטותרפיה ומקבלים בהן מיליוני מטופלים. הטיפול מאושר על ידי משרד הבריאות ואין לו תופעות לוואי כפי שיש לטיפול באמצעות תרופות וחומרים כימיים.
סטריליזציה.
אור על-סגול משמש לסטריליזציה של סביבות עבודה וכלים במעבדות ביולוגיה ובמתקנים רפואיים. עם זאת, שיטה זו משמשת רק כנדבך נוסף לשיטות סטריליזציה אחרות, שכן מיקרואורגניזמים שונים עשויים למצוא מפלט מפני האור על-סגול בסדקים קטנים או באזורים מוצלים.
פוטוליתוגרפיה.
עקב אורך הגל הקצר שלו, נעשה שימוש באור על-סגול בפוטוליתוגרפיה באיכות גבוהה בתהליך הייצור של מוליכים למחצה. פוטוליתוגרפיה זו משמשת לייצור מעגלים משולבים ומעגלים מודפסים.
ספקטרוסקופיה.
אור על-סגול משמש גם בספקטרוסקופיה.
ביוטכנולוגיה.
החלבון GFP ונגזרותיו הם כלי שימושי מאוד בעולם הביוטכנולוגיה. ה-GFP מאיר פלואורסצנטית בתחום הספקטרום הנראה תחת הארה באור על סגול. בעזרתו ניתן לסמן, לראות ולחקור חלבונים ומבנים שהם יוצרים, שמצד עצמם אינם מאירים.
היסטוריה.
זמן קצר לאחר שהתגלה האור התת-אדום, הפיזיקאי הגרמני יוהאן וילהלם ריטר החל לחפש קרינה בקצה השני של הקשת, באורכי הגל הקצרים שמעבר לסגול. ב-1801 הוא השתמש בכלוריד כסף, חומר הרגיש לאור, כדי להראות שישנו אור בלתי-נראה מעבר לסגול. הוא קרא לאור זה "קרניים כימיות".
אינפלציה קוסמית
אינפלציה קוסמית היא תהליך פיזיקלי היפותטי שהתרחש ביקום הקדום, חלקיק זמן לאחר המפץ הגדול. לפי הגרסה שהגה האסטרונום אלן גות ב-1980 האינפלציה התרחשה החל מ-10-35 שניות לאחר המפץ הגדול ועד כ-10-32 שניות לאחריו. בפרק זמן זה עבר היקום תהליך של התנפחות מהירה עד אין שיעור, שהגדילה את נפח היקום הנראה מגודל זעיר לגודל של גלקסיה בינונית. כתוצאה מתהליך זה, היקום הנראה הוא אך פיסה קטנה עד אינסוף מהיקום המלא.
מודל זה פותח על מנת לפתור כמה בעיות שמודל "המפץ הגדול" לבד לא יכול היה להסביר כמו: הומוגניות היקום (כלומר מדוע היקום נראה אחיד מכל נקודת תצפית) והאיזוטרופיות שלו (כלומר מדוע היקום נראה אחיד בכל כיוון).
המודל יכול להסביר מדוע גודלו של פרמטר הצפיפות שווה ל-1, כפי שנמדד.
סימוכין לתאוריה זו הגיעו ב-2014, כאשר קבוצת חוקרים מאוניברסיטת הרווארד ואחרות, הצליחה לזהות באמצעות הטלסקופ BICEP2 הממוקם ליד התחנה האנטארקטית אמונדסן-סקוט שבקוטב הדרומי שינויים קלים בקרינת הרקע הקוסמית, שמקורם בגלי הכבידה של התנפחות היקום. בתחילת 2014 פורסמו ממצאי המחקר של קובאץ על ידי מחלקת המחקר של האסטרופיזיקה באוניברסיטת הרווארד.
המאמר צבר פופולריות רבה ואף כונה "האקדח המעשן של האינפלציה".
בעקבות פרסום הממצאים התגלתה ביקורת בקרב קהילת המדע.
במאי 2014 פרסם דייוויד ספרגל מאמר הטוען כי ייתכן שהאות של-BICEP2 זוהם על ידי האבק שמרחף בין הכוכבים בגלקסיה שלנו.
המאמר שלו הסביר שהשדות המגנטיים של שביל החלב מניעים את האבק הגלקטי בדפוסי פיתול. אור הכוכבים חוזר מהאבק הזה בצורת זוהר מתפתל קלוש. חלק מהפוטונים של הזוהר הזה היו עלולים להתגנב לתמונה ולהתערבב עם הזוהר של המפץ הגדול בלי שהצוות ישים לב.
בפברואר 2015 הודה צוות המחקר שקיימים פערים אלו.
מבוא.
בסביבות 1930 גילה אדווין האבל כי האור מהגלקסיות המרוחקות עבר הסחה לאדום. ככל שהגלקסיה הייתה מרוחקת יותר, כך גדלה ההסחה לאדום. הפירוש הראשון שניתן לתופעה זו הוא שהגלקסיות מתרחקות מכדור הארץ. אך אם כדור הארץ אינו נמצא במיקום מרכזי מיוחד ומועדף ביקום, פירוש הדבר שכל הגלקסיות מתרחקות זו מזו, וככל שהמרחק ביניהן גדל, כך הן מתרחקות מהר יותר. כעת מקובלת הפרשנות לפיה המרחב והיקום מתפשטים, נושאים עמם את הגלקסיות הם הגורמים לתופעה זו. תצפיות רבות אחרות תומכות ומובילות לאותה מסקנה. עם זאת, במשך שנים רבות לא היה ברור מדוע היקום מתפשט, או מהו הגורם לתופעה זו.
בהתבסס על תצפיות ניסיוניות רבות ועבודה תאורטית, מאמינים כיום כי הסיבה לתופעה, שאותה זיהה האבל, היא שהמרחב עצמו מתרחב, וכי הוא התרחב במהירות רבה בשבריר השנייה הראשונה לאחר המפץ הגדול. התפשטות מסוג זה ידועה כ"התפשטות מטריקה". במונחים של מתמטיקה ופיזיקה, "מטריקה" היא מדד למרחק בין שתי נקודות במרחב העונה על רשימת מאפיינים ספציפית, והמונח מרמז שתחושת המרחק בתוך היקום עצמו משתנה, אם כי בשלב זה היא קטנה מכדי שניתן יהיה לראות את השפעתה בקנה מידה הקטן מהמרחב הבין-גלקטי.
ההסבר המודרני ל"התפשטות המטריקה" בחלל הוצע על ידי הפיזיקאי אלן גות בשנת 1979, תוך בחינת הבעיה מדוע לא נראים כיום מונופולים מגנטיים. הוא מצא שאם היקום מכיל שדה במצב "ריק קוונטי" חיובי-אנרגטי, הרי שעל פי תורת היחסות הכללית הוא זה הגורם להתרחבות מעריכית של המרחב. מהר מאוד הבינו כי הרחבה כזו תפתור בעיות רבות אחרות שנותרו ללא מענה לאורך שנים. בעיות אלה נובעות מהצורך למצוא התאמה בין התצפית ביקום כפי שהוא נראה כיום, לבין התנאים ראשוניים שבהם היה היקום כאשר החל להתהוות, או תנאים "מיוחדים" שהתקיימו מיד בתחילת המפץ הגדול. תאוריית האינפלציה פותרת במידה רבה גם את הבעיות הללו, ובכך הופכת את היקום שלנו לסביר הרבה יותר בהקשר של תורת המפץ הגדול.
טרם התגלה שדה פיזיקלי שאחראי לאינפלציה זו. עם זאת כבר עתה ניתן לקבוע ששדה זה יהיה שדה סקלרי. השדה הסקלרי היחסי הראשון שקיימו הוכח היה - שדה היגס. שדה היגס התגלה רק בשנים 2012–2013 ונמצא עדיין במחקר. כך שהמצב בו השדה האחראי לאינפלציה הקוסמית וההתרחבות המטרית טרם התגלה הוא סביר. השדה המוצע עם המערכת הקוונטית הצמודה לו (החלקיקים התת-אטומיים שקשורים אליו) זכו לכינוי ה"אינפלטון". אם תחום זה אינו קיים, יצטרכו המדענים להציע הסבר אחר לכל התצפיות המצביעות על כך שההתרחבות המטרית של החלל מוסיפה להתקיים גם כיום, אך לאט הרבה יותר מאשר בזמן האינפלציה הקוסמית.
התיאוריה.
ליקום מתרחב יש בדרך כלל אופק קוסמולוגי, אשר באנלוגיה לאופק המוכר יותר מהארץ, הנגרם בגלל עקמומיות פני השטח של כדור הארץ. האופק הקוסמולוגי מסמן את הגבול בין חלק מהיקום שאותו יכול המתבונן לראות לבין החלק שלא ניתן לראותו. אור (או קרינה אחרת) הנפלטים על ידי גופים שמעבר לאופק הקוסמולוגי ביקום המאיץ לעולם לא יגיע לצופה, מכיוון שהמרחב שבין המתבונן לאובייקט מתרחב במהירות רבה מדי.
היקום הנצפה הוא קטע אחד של יקום לצד חלק אחר גדול הרבה יותר, שאינו ניתן לצפייה. החלקים האחרים של היקום, שמחוץ לאופק הקוסמולוגי, עדיין לא יכולים לתקשר עם כדור הארץ. במודל המפץ הגדול החם, ללא אינפלציה, האופק הקוסמולוגי גדל ומתפשט כך שבמהלך הזמן אזורים חדשים ניתנים לתצפית. עם זאת, כאשר צופה מקומי רואה אזור כזה לראשונה, הוא לא נראה שונה מכל אזור אחר בחלל שהצופה המקומי כבר ראה. קרינת הרקע הקוסמית שלו נמצאת כמעט באותה הטמפרטורה כמו קרינת הרקע של אזורים אחרים, עקמומיות בחלל-זמן מתפתחת באותו הקצב שבהם היא מתפתחת גם באזורים האחרים. מודל זה מציג תעלומה: כיצד יודעים האזורים החדשים האלה איזו טמפרטורה ואיזו עקמומיות היו אמורים להיות להם? הם לא יכלו ללמוד זאת על ידי קבלת איתותים, מכיוון שהם לא היו בעבר בתקשורת עם חרוט האור של העבר שלנו.