ضوء الاستقطاب والحس الفائق الذي لم تكن تعرفه

ضوء الاستقطاب والحس الفائق الذي لم تكن تعرفه

من أي وقت مضى محب وجود قوة عظمى؟ شيء يمكنك ندعو عندما كنت في حاجة إليها، لتسليم لك معلومات اضافية حول العالم؟ حسنا، انها ليست رؤية الأشعة السينية، ولكن عينيك لا ديهم قدرات التي قد لا تكون على علم.

جميعنا على دراية بالألوان والسطوع ، ولكن هناك خاصية ثالثة للضوء - "الاستقطاب" الذي يخبرنا عن الاتجاه الذي تتأرجح فيه الموجات الضوئية. تستخدم الحيوانات ، مثل النحل والنمل ، أنماط الاستقطاب في السماء كمساعدات ملاحة. لكن قلة من الناس ، حتى في المجتمع العلمي ، يدركون أن البشر يمكنهم إدراك استقطاب الضوء بالعين المجردة.

In بحث لقد نشرنا للتو في Proceedings of the Royal Society B ، وقد استخدمنا تجربة صممت في الأصل لاختبار القدرات البصرية للأخطبوطات والحبار للتحقيق في قدرتنا البشرية على إدراك هذا الضوء المستقطب.

نحن نستخدم بالفعل ضوء المستقطب

تخيل حبل قفز هو موجة خفيفة السفر عبر الفضاء. إذا قمت بنقل الحبل من جانب إلى آخر ، فإن الموجة التي تصنعها مستقطبة أفقيًا. ولكن إذا قمت بهزها لأعلى ولأسفل ، فأنشئ موجة مستقطبة رأسياً. عموما ، الضوء هو خليط من الاستقطابات ، ولكن في بعض الأحيان - على سبيل المثال في أجزاء من السماء ، على شاشة الكمبيوتر وفي الانعكاسات من الماء أو الزجاج - تتأرجح نسبة كبيرة من الأمواج في نفس الاتجاه. هذا الضوء يوصف بأنه مستقطب بقوة.

من المحتمل أن تكون قد صادفت تقنية مبنية حول الضوء المستقطب من قبل. على سبيل المثال ، النظارات الشمسية "بولارويد" يعمل بواسطة حجب الضوء المستقطب الذي ينعكس من الأسطح اللامعة مثل غطاء السيارة أو سطح الماء. هذا ممكن لأن الضوء المنعكس في أعيننا من السطوح الأفقية مستقطب أفقيًا والنظارات الشمسية لها هيكل مثل سياج اعتصام ، لذا فهي تسمح فقط بالتذبذبات المستقطبة رأسياً ، مما يحجب الانعكاسات الساطعة المستقطبة أفقياً. الضوء المستقطب هو في قلب السينما الحديثة 3D وشاشات الكمبيوتر LCD ، والهواتف الذكية والأجهزة اللوحية.

لذا ، إذا كان الضوء المستقطب في الواقع في الهواء الطلق ، في منزلك وفي مكتبك ، فكيف لم تلاحظ أي شيء مميز قبل الآن؟

فراشي Haidinger

البشر يرون الضوء المستقطب باستخدام "فرش هايدينغر"، المؤثرات البصرية خفية الذي يبدو وكأنه الأصفر القوس التعادل في زوايا الحق في زاوية الاستقطاب. قد ترى أيضا مزرق القوس التعادل في زوايا الحق في صفراء واحدة. تأثير ينشأ داخل العين نفسها وليس صورة لكائن خارجي حقيقي، حتى فرش هايدينغر تتلاشى عادة في بضع ثوان كما دماغك بمعالجة بها. هذا هو واحد من الأسباب التي قليل من الناس تلاحظها يوما بعد يوم، والسبب في ذلك أنها كانت في السابق من الصعب إلى حد ما للدراسة.


الحصول على أحدث من InnerSelf


باستخدام شاشات الكريستال السائل قادرة على منعش باستمرار واقع الأمر، كنا قادرين على جعل القياسات الأولى من ديناميات فرش هايدينغر، مؤكدا التنبؤ بأن بعض الأفراد سوف ينظرون إلى اتجاه القوس التعادل على "قلاب"، كما الاستقطاب يتم تدوير زاوية.

تظهر نتائجنا أن قرنيتك يمكن أن تؤثر بشكل كبير على كيفية رؤيتك للضوء المستقطب. نظرًا لأن الخصائص البصرية للقرنية تختلف بين الأفراد ، فقد يفسر ذلك أيضًا سبب إبلاغ الأشخاص بتجربتهم في كثير من الأحيان من رؤية فراشي Haidinger بشكل مختلف.

لرؤية فراشي Haidinger لنفسك ، انظر إلى جزء أبيض فارغ من شاشة LCD على الكمبيوتر أو الجهاز اللوحي أو الهاتف. قم بإمالة رأسك من جانب إلى آخر ، ويجب أن تصبح الأضلاع الباهتة الصفراء والزرقاء ، أكبر قليلاً من الإبهام ، مرئية. مع الممارسة ، يمكنك رؤيتها في الأجزاء الزرقاء من السماء على درجة 90 من الشمس ، وخاصة عند شروق الشمس وغروبها.

إن أنماط الاستقطاب السماوي ، الناتجة عن تشتت الضوء في الغلاف الجوي ، هي التي تجعل المحور الطويل لربطة العنق الأصفر يشير تقريبًا نحو الشمس.

ما يحدث في الدماغ

In الدراسات السابقة تم استخدام شاشات LCD لاختبار حساسية الاستقطاب في الكائنات الحية المائية. اختبرت دراستنا حدود حساسية الاستقطاب البشري ، وتطوير فلاتر خاصة لتغيير النسبة المئوية للضوء المستقطب الذي يصل إلى العين من 0٪ إلى 100٪.

وكان الهدف هو تحديد الحد الأدنى لنسبة الاستقطاب التي يمكن اكتشاف فراشي Haidinger فيها. بين الأشخاص 24 ، كان متوسط ​​حساسية الاستقطاب هو 56٪. بعض الناس لا يزالون يرون فراشي Haidinger عندما كان الضوء أقل من 25٪ مستقطب - ليس جيدًا مثل سمك الحبار ولكنه لا يزال أفضل من أي فقاريات أخرى تم اختبارها حتى الآن.

إن القدرة على رؤية فراشي Haidinger ناجمة عن تنظيم متماثل دائري من الصبغات الكاروتينية في البقعة (وهي منطقة تغطي وتحمي الجزء المركزي من الشبكية). يتم امتصاص الضوء الأزرق الذي يتأرجح موازيا لهذه الجزيئات الصباغ بقوة. الضوء الأبيض ، الذي ينضب باللون الأزرق ، يظهر باللون الأصفر ، وهو ما يفسر تأثير القوس الأصفر. ويعتقد أن الأجزاء الزرقاء من الفرش يتم إنشاؤها بواسطة الدماغ استجابة لوجود أصفر غير متوقع.

قد يكون من الممكن استخدام الصلاحيات الاستقطاب لدينا من أجل الخير؟ من مخاطر اكتساب الضمور البقعي المرتبط بالعمر لديها كانت مرتبطة سابقا مع كثافة صبغة منخفضة كاروتينويد في البقعة.

كما AMD حاليا السبب الرئيسي للعمى في العالم المتقدم، وإيجاد مرحلة مؤشر التشخيص المبكر لهذا من قبل تحمل أية خسارة البصر الفعلية هو الأولوية البحثية. ويحدونا الأمل في أن حساسية الاستقطاب يمكن أن تستخدم للتحقيق، وفي نهاية المطاف رصد أي تغييرات في تنظيم أصباغ يحدث في المراحل المبكرة من هذا الشرط العين التنكسية. هناك حاجة إلى مزيد من العمل لتقييم إمكانات الطبية لهذه الأنواع من الاختبارات.

توفر فراشي Haidinger أيضا مظاهرة للفيزياء الضوء وتشريح العين البشرية. من خلال اتخاذ طبقة بولارويد من شاشة LCD القديمة ، يمكنك إنشاء نسختك المبسطة من الاختبار ؛ تتحول الحروف بالأبيض والأسود إلى زوايا استقطاب متباينة بمجرد إزالة الفيلم المستقطب.

في مهرجان العلوم في الآونة الأخيرة حاولت أن أجعل الناس يجرون "اختبار عين الأخطبوط" من خلال قراءة الرسائل المخفية باستخدام حساسية الاستقطاب وحدها. سقطت عاصفة ، إلا مع صبي صغير ، الذي كان يشعر بالرعب من غطاء الرأس الأخطبوط المصاحب. الوقت للعمل على زي السوبر أقل ترويعا.

نبذة عن الكاتب

ماكجريتور جولييتجولييت ماكغريغور هي باحث مشارك في جامعة ليستر. اهتماماتها البحثية متنوعة ولكنها تركز على التصوير البيولوجي ، سواء من حيث تطوير تقنيات تصوير جديدة للاستخدام البيولوجي ونهج للتصوير الموجود في الطبيعة (الرؤية!). هذا العمل يكمن إلى حد كبير في التفاعل بين الفيزياء والبيولوجيا.

تم نشر هذه المقالة في الأصل المحادثة. إقرأ ال المقال الأصلي.

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة