כיצד מתנהג האור בזמן תנועתו החלל? אם נצליח למקד אור לאלומה צרה, כאלומת מקור לייזר, הוא ינוע בעוצמה קבועה דרך החלל. אבל מרבית מקורות האור באסטרונומיה פולטים את הקרינה שלהם לכל הכיוונים, כמו נורה. תארו לעצמכם את האור המתפזר מכוכב לכל הכיוונים. הקרינה אלקטרומגנטית נעה בחלל תוך שהיא מכסה שטח ההולך וגדל ללא הרף. עוצמת האור ליחידת שטח הולכת ופוחתת, על פי חוק ההופכי של ריבוע המרחק. הגדלת המרחק ממקור אור פי שניים יגרום להקטנת עוצמת האור פי ארבע. הגדלת המרחק פי שלושה תקטין את עוצמת האור פי תשע.
באדיבות Chris Impey
ירידת עוצמת הקרינה ביחס ישר להופכי של המרחק ממקור האור בריבוע מתאימה הן לתיאור הגלים והן לתיאור החלקיקים של האור. עבור גל, האנרגיה בגל מתפשטת על שטח גדול יותר כאשר הגלים נעים מהמקור. השטח של כדור הוא
4πR2
ולכן השטח מכוסה על ידי גל גדל ביחס ישר ל – R2 ועוצמת הגל פוחתת בכל נקודת ביחס ישר להופכי של R2. לכן, הדרך הטובה ביותר להקטין את עוצמתו של רעש חזק היא להתרחק ממקור הרעש! בתיאור החלקיקי של האור, ניתן לראות כי פוטונים "מתמעטים" ככל שמתרחקים ממקור אור. מאחר והפוטונים זורמים דרך שטח הולך וגדל, מספר הפוטונים העוברים דרך כל יחידת שטח הולך ופוחת ביחס ישר לריבוע המרחק ממקור אור.
האור הוא צורה של קרינה אלקטרומגנטית עם טווח מסוים של אורכי גל. חוק ההופכי של ריבוע המרחק חל על כל סוגי הקרינה האלקטרומגנטית. הוא מתאר כיצד האות דועך כאשר מתרחקים מתחנת הרדיו האהובה עליך או איך קרינה אינפרה אדומה קטינה ככל כאשר אתה מתרחק ממדורה. גם כוח המשיכה קטין ביחס ישר להופכי של ריבוע המרחק מהגוף המסיבי שיוצר אותו. כוחות או מקורות אחרים של אנרגיה בטבע פועלים אף הם לפי חוק הופכי של ריבוע המרחק – חשמל ומגנטיות הן שתי דוגמאות נוספות. אין שום דבר מסתורי בהתנהגות זו. זהו מאפיין גיאומטרי של המרחב שבו אנו חיים. כל כוח או אות יקטנו בהתאם לחוק ההופכי של ריבוע המרחק, כאשר הם עוברים בחלל.
Author: Chris Impey