חשבת פעם שיש לך כוח-על? משהו שתוכלו לפנות אליו כשתזדקקו לו, למסור לכם מידע נוסף על העולם? בסדר, זה לא ראיית רנטגן, אבל לעיניים שלך יש יכולות שאולי אינך מודע להן.

כולנו מכירים את הצבע והבהירות, אך יש מאפיין שלישי של האור - "הקיטוב" שאומר לנו את הכיוון בו גלי האור מתנדנדים. בעלי חיים, כמו דבורים ונמלים, משתמשים בדפוסי הקיטוב בשמיים כעזר ניווט. אך מעטים האנשים, אפילו בקהילה המדעית, מודעים לכך שבני אדם יכולים לתפוס את קיטוב האור בעין בלתי מזוינת.

In מחקר פרסמנו זה עתה ב- Proceedings of the Royal Society B, השתמשנו בניסוי שנועד במקור לבחון את היכולות החזותיות של תמנונים ודגנים כדי לחקור את היכולת האנושית שלנו לתפוס את האור המקוטב הזה.

אנו כבר משתמשים באור מקוטב

תארו לעצמכם חבל דילוג הוא גל אור הנוסע בחלל. אם אתה מזיז את החבל מצד לצד, הגל שאתה עושה מקוטב אופקית. אבל אם אתה מנער אותו למעלה ולמטה אתה יוצר גל מקוטב אנכית. באופן כללי, אור הוא תערובת של קיטובים, אך לפעמים - למשל בחלקים מהשמיים, במסך המחשב ובהשתקפויות של מים או זכוכית - אחוז גדול מהגלים מתנדנדים באותה כיוון. אור זה מתואר כקיטוב חזק.

סביר להניח שנתקלת בטכנולוגיה שנבנתה סביב אור מקוטב בעבר. לדוגמה, משקפי שמש "פולארויד" לעבוד על ידי חסימת אור מקוטב המוחזר ממשטחים מבריקים כגון כיפות מכוניות או פני המים. זה אפשרי מכיוון שאור המוחזר לעינינו ממשטחים אופקיים מקוטב אופקית ולמשקפי השמש יש מבנה כמו גדר משמרות, כך שהם מכניסים רק תנודות מקוטבות אנכית וחוסמות את ההשתקפות הבהירות המקוטבות האופקית. אור מקוטב הוא לבם של קולנוע תלת מימד מודרני ומסכי מחשב LCD, טלפונים חכמים וטאבלטים.

אז אם אור מקוטב הוא די נפוץ בחוץ, בבית ובמשרד - איך לא שמת לב לשום דבר מיוחד לפני כן?

מברשות היידינגר

בני אדם תופסים אור מקוטב באמצעות "מברשות היידינג'ר", אפקט ויזואלי עדין המופיע כפפיון צהוב בזווית ישרה לזווית הקיטוב. ייתכן שתראה גם פפיון כחלחל בזווית ישרה לצהוב. האפקט מקורו בעין עצמה ואינו דימוי של אובייקט חיצוני אמיתי, כך שהמברשות של היידינגר בדרך כלל דוהות תוך שניות תוך כדי שהמוח שלך מעבד אותן. זו אחת הסיבות שמעטים האנשים שמבחינים בהם ביום יום, ומדוע בעבר היה להם די קשה ללמוד.

על ידי שימוש במסכי LCD המסוגלים לרענן את האפקט ללא הרף, הצלחנו לבצע את המדידות הראשונות של הדינמיקה של מברשות היידינג'ר, המאשרות את התחזית כי חלק מהאנשים יראו את הכיוון של הפרפרון ל"כפכף "כקיטוב הזווית מסתובבת.

התוצאות שלנו מראות כי הקרנית שלך יכולה להשפיע באופן דרמטי על האופן שבו אתה תופס אור מקוטב. מכיוון שהתכונות האופטיות של הקרנית משתנות בין אנשים, זה עשוי להסביר גם מדוע אנשים מדווחים לעתים קרובות על החוויה שלהם של לראות המברשות של היידינג'ר שונות.

כדי לראות את מברשות היידינגר בעצמך, התבונן בחלק לבן ריק של מסך LCD במחשב, בטאבלט או בטלפון. הטו את ראשכם מצד לצד ופפיונים צהובים וכחולים קלושים, מעט גדולים יותר מהאגודל שלכם, צריכים להיראות לעין. עם תרגול, לאחר מכן תוכל לראות אותם בחלקים הכחולים של השמיים במרחק של 90 מעלות מהשמש, במיוחד בזריחה ובשקיעה.

דפוסי קיטוב צוהר, הנגרמים על ידי פיזור אור באטמוספירה, הם כאלה שהציר הארוך של הפרפר הצהוב יפנה בערך לשמש.

מה קורה במוח

In לימודים קודמים מסכי LCD שימשו לבדיקת רגישות הקיטוב באורגניזמים ימיים. המחקר שלנו בדק את גבולות רגישות הקיטוב האנושי, ופיתח מסננים מיוחדים לשינוי אחוז האור המקוטב המגיע לעין מ -0% ל -100%.

זה נועד לקבוע את אחוז הקיטוב המינימלי שבו ניתן היה לזהות מברשות של היידינגר. בקרב 24 אנשים, סף הרגישות הממוצע לקיטוב עמד על 56%. חלק מהאנשים עדיין יכלו לראות את המברשות של היידינגר כשהאור היה פחות מ -25% מקוטב - לא ממש טוב כמו דיונון אבל עדיין טוב יותר מכל חוליות אחרות שנבדקו עד כה.

היכולת לראות את המברשות של היידינגר נגרמת על ידי ארגון סימטרי מעגלי של פיגמנטים קרוטנואידים במקולה (אזור המכסה ומגן על החלק המרכזי של הרשתית). אור כחול המתנדנד במקביל למולקולות הפיגמנט הללו נספג חזק. אור לבן, המדולדל בכחול, נראה צהוב, מה שמסביר את אפקט הפרפר הצהוב. נראה כי החלקים הכחולים של המברשות נוצרים על ידי המוח כתגובה לנוכחות בלתי צפויה של צהוב.

האם אפשר לנצל את כוחות הקיטוב שלנו לטובה? הסיכון לרכוש ניוון מקולרי הקשור לגיל יש ל נקשר בעבר עם צפיפות פיגמנט קרוטנואידית נמוכה במקולה.

מכיוון ש- AMD היא כיום הגורם המוביל לעיוורון בעולם המפותח ומציאת אינדיקטור בשלב מוקדם בשלב זה לפני כל אובדן ראייה ממשי הוא בעדיפות מחקרית. אנו מקווים כי ניתן להשתמש ברגישות לקיטוב כדי לחקור ולבסוף לעקוב אחר כל שינוי בארגון הפיגמנטים המתרחשים בשלבים המוקדמים של מצב עיניים ניוון זה. יש צורך בעבודה נוספת להערכת הפוטנציאל הרפואי של בדיקות מסוג זה.

המברשות של היידינגר מספקות גם הדגמה של פיזיקת האור והאנטומיה של העין האנושית. על ידי הורדת שכבת הפולרואיד ממסך LCD ישן תוכל ליצור גרסה מפושטת משלך של הבדיקה שלנו; אותיות בשחור -לבן הופכות לזוויות קיטוב מנוגדות לאחר הסרת הסרט המקוטב.

ב פסטיבל המדע האחרון ניסיתי לגרום לאנשים לבצע "בדיקת עיניים תמנון" על ידי קריאת האותיות הנסתרות תוך שימוש ברגישות הקיטוב שלהם בלבד. היא ירדה בסערה, למעט עם ילד קטן אחד, שנחרד מהכיסוי התמנון הנלווה אליו. הגיע הזמן לעבוד על תחפושת על פחות מפחידה.

על המחבר

ג'ולייט מקגרגור היא עמיתת מחקר באוניברסיטת לסטר. תחומי המחקר שלה מגוונים אך מתמקדים בהדמיה ביולוגית, הן מבחינת פיתוח טכניקות הדמיה חדשות לשימוש ביולוגי והן גישות להדמיה הנמצאות בטבע (ראייה!). עבודה זו טמונה מאוד בממשק בין פיזיקה לביולוגיה.

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.