ויהי חושך ויהי אור מחברת: ענת בלזברג

חזרה3

אם הייתם חיים לפני כמאה שנה, הייתם צריכים לשכוח מדברים כמו טלוויזיה, קומפקט דיסק או אפילו מנורת שולחן • חייכם היו נראים מאוד חשוכים, בעיקר כשהשמש הייתה שוקעת • אבל, לשמחתנו הרבה, האור ממלא כיום את עולמנו – גם ביום וגם בלילה • למה אנחנו זקוקים לו, ממה הוא עשוי ולמה הוא משמש? כתבה מדליקה

בואו נתחיל מהסוף להתחלה... עִצְמוּ לרגע את עיניכם. מה אתם רואים? חושך. כעת חישבו מה היה קורה בעולמנו אם לא הייתה בו שמש. ובכן, רוב הסיכויים שהוא לא היה מסוגל להתקיים, כיוון שללא השמש – אין חיים. השמש היא זו המְּאַפְשֶׁרֶת את התפתחותם של צמחים ושל בעלי חיים הַניזּוֹנִים מהם. למעשה, מאז ומתמיד סיקרן האור את המדענים, ולכן, הם אף יצרו תחום במדעים, העוסק בחקר האור, ונקרא: אוֹפְּטִיקָה. אולם, מהו בעצם האור, ממה הוא מורכב ואיך הוא משפיע על מהלך חיינו?

מי את קרן אור?

קַרְנֵי הָאוֹר אינן מתנהגות כמו חומרים אחרים בטבע. יש להן תכונות ייחודיות ומעניינות. במהלך השנים הצליחו המדענים להוכיח, כי הָאוֹר הוא גַּל המורכב מֵחֶלְקִיקִים קטנטנים, הנקראים פוֹטוֹנִים, וכי תנועתו של הָאוֹר היא תנועה גַּלִּית. תכונה נוספת של הָאוֹר היא מהירותו הרבה. האם ידעתם כי הָאוֹר נע במהירות של כ-300 אלף קִילוֹמֶטְרִים בשנייה? בנוסף, מהירותו משתנה כשהוא פוגע בחומרים שונים, כמו זכוכית, מים ועוד. ישנם מכשירים אוֹפְּטִיִּים, כמו מצלמה ומשקפת, שמנצלים את העובדה שהָאוֹר בנוי מֵחֶלְקִיקִים, וישנם מכשירים המנצלים את התנועה הגלית של הָאוֹר. מכשיר הַקּוֹמְפַּקְט דִּיסְק, למשל, מקרין קרן אור דקיקה, המאפשרת לקרוא את מבנה השקעים והבליטות בַּתַּקְלִיטוֹר, ולהפוך אותו לזרמים חשמליים. באמצעות אותם זרמים ניתן להפוך את הסימנים הצרובים על גבי התַּקְלִיטוֹר למידע (צבעים/קולות), כלומר: למוסיקה, לסרטים ולתמונות.

כל צבעי הקשת

מהו צבעה של קרן אור - לבן? צהוב? ואולי בכלל – אדום? ובכן, הַמַּדְּעָן המפורסם אַייזְיק ניוֹטוֹן הצליח להוכיח, כי הָאוֹר הלבן, שמגיע מהשמש, מורכב למעשה ממגוון צבעים. איך הוא עשה זאת? הוא פשוט הניח על השולחן מִנְסָרָה משולשת, עשויה זכוכית, ונתן לקרן אור לְבָנָה לעבור דרכה. להפתעתו גילה, כי קרן הָאוֹר מִתְפַּצֶּלֶת לצבעים שונים, ולמעשה - לכל צבעי הַקֶּשֶׁת (סגול, כחול, ירוק, צהוב, כתום ואדום). אולם, ניוֹטוֹן לא הִסְתַּפֵּק בכך, והחליט להציב מִנְסָרָה נוספת בצורה הפוכה. הפעם יצאה מהמִנְסָרָה קרן אור אחת לְבָנָה. מכך הסיק ניוֹטוֹן, כי הקרן הלְבָנָה מהווה בעצם תערובת של כל הצבעים. תופעה זו קרויה בלשון המדע סְפֶּקְטְרוּם הָאוֹר. נשמע מוכר? אתם צודקים. זו בדיוק התופעה שמתרחשת כשקַרְנֵי הָאוֹר פוגעות בטיפות הגשם: קֶּשֶׁת בענן. בנוסף, מחקרים שונים הוכיחו, כי הצבעים המתפצלים מקרן הָאוֹר הלְבָנָה הם למעשה גלים בעלי אורך וּתְדִירוּת שונים. העין האנושית מסוגלת לקלוט רק תחום מסוים של סְפֶּקְטְרוּם הָאוֹר. אנחנו לא יכולים, למשל, לראות את הגל הָאוּלְטְרָה סְגולִּי או את הקרינה הָאִינְפְרָה אֲדומָּה. הדבורה, לעומת זאת, דווקא כן מסוגלת.

אור בעיניים

איך אנחנו מסוגלים לראות את הסובב אותנו? ובכן, העין שלנו היא למעשה מעין כדור קטן, שיושב לו בתוך שקע מיוחד, הנמצא בְּקִדְמַת הָרֹאשׁ. בחזית העין ישנה מעין כיפה שקופה - זוהי הַקַּרְנִית. קַרְנֵי השמש, המגיעות בְּאורְכֵי גַּל ובעוצמות שונות, פוגשות בקַּרְנִית, נשברות מעט והופכות מרוכזות יותר. לאחר מכן הן ממשיכות במסען לתוך העין. בדרך עוברות קַרְנֵי הָאוֹר את הַקַּשְׁתִּית, שבמרכזה שוכן לו הָאִישׁוֹן. הָאִישׁוֹן הוא בעצם חור קטן, שתפקידו להעביר את קַרְנֵי הָאוֹר לתוך העין, ממש כמו הַצַּמְצָם במצלמה. כשבחוץ חשוך, הָאִישׁוֹן שלנו מִתְרַחֵב ומאפשר לכמות גדולה יותר של קַרְנֵי אור להיכנס לעין - כך אנו רואים טוב יותר. כשבחוץ מואר, הָאִישׁוֹן מתכווץ וכמות קטנה יותר של קַרְנֵי אור נכנסת לעין. קַרְנֵי הָאוֹר עוברות דרך הָאִישׁוֹן אל העדשה. העדשה מרכזת אותן וממנה הם עוברים לָרִשְׁתִּית. הרִשְׁתִּית, שעובדת כמו סרט צילום, הינה השכבה הפנימית ביותר בעין. היא בנויה ממיליוני תָּאִים, הנקראים קָנִים וּמְדוֹכִים, שהם למעשה סוג של חַיְשָׁנֵי אור. הקָנִים רגישים לאור ולצל ואילו המְדוֹכִים (תָּאֵי עָצָב הרגישים לצבעים ולאור חזק) רגישים לְגוֹנֵי הצבע השונים.

איך מבחינים בצבעים?

בעין הָאֱנוֹשִׁית קיימים שלושה סוגי מְדוֹכִים (חַיְשָׁנֵי צבע). חלקם רגישים לאור בתחום הירוק, חלקם לאור האדום והשאר - לאור הכחול. כשקרן אור חודרת לעין - רק המְדוֹכִים הרגישים לתחום הקרינה של הקרן יגיבו. לעיתים מגיבים כל המְדוֹכִים יחד, אך בעוצמות שונות. אולם, אנחנו הרי לא מבחינים רק באדום, ירוק וכחול... למען האמת, המְדוֹכִים מסוגלים להגיב בעוצמות משתנות, לפי קרן הָאוֹר החודרת לעין. ותאמינו או לא... חוקרים מצאו כי העין האנושית יכולה להבחין בקרוב למיליון גוונים של צבע. אבל זו לא סוף הדרך, חכו עוד קצת.

אנרגיית הָאוֹר, שהגיעה לעין בתור קרניים, עברה תהליך כימי במְדוֹכִים ובקָנִים. לאחר מכן, תורגמה לְגֵירוּיִים עצבִּיִּים, שעוברים ישירות למוח. לאחר עיבוד המידע, שהגיע מחַיְשָׁנֵי הצבע, המוח בעצם "הראה" לנו את הצבע. כך, למעשה, אנו מסוגלים לראות תמונות, דמויות וחפצים. נשמע קצת מסובך? ובכן, העין שלנו היא באמת איבר משוכלל ורגיש, ואם אחד החלקים בה יפסיק לעבוד כהלכה - ראייתנו תיפגע.

האם ידעתם שיש בינינו מעטים, שאינם מסוגלים כלל להבחין בצבעים? אותם אנשים רואים את הסביבה בגוונים של שחור ולבן – ליקוי זה נקרא: עיוורון צבעים. ישנם, לעומת זאת, אנשים הלוקים בעיוורון צבעים חלקי - הם מסוגלים להבחין בכמות צבעים קטנה, אך מתקשים להבחין בצבעים אחרים.

רואים בָּאֲפִילָה

מה בנוגע לבעלי החיים? האם הם רואים בדיוק כמונו? מתברר שלא! חוקרים שבדקו זאת, הגיעו למסקנה, כי במהלך הָאֶבוֹלוּצְיָה הותאמו עיניהם וראייתם של בעלי החיים לסביבה בה חיו ולתנאים ששררו בה. ישנם, למשל, בעלי חיים, שמבחינים (כמו האדם) בכל צבעי הקשת ויש הרואים צבעים עליהם אפילו לא חלמנו. ציפורים, לדוגמה, מסוגלות אף להבחין בגווני צבע רבים יותר מהאדם, מכיוון שבעיניהן יש חמישה סוגי מְדוֹכִים. בעיניהם של עופות הים, לעומת זאת, ניתן למצוא מעין טיפת שמן, המונעת את כניסת הָאוֹר הכחול, דבר המאפשר להם להבחין בְּטַרְפָּם גם במים הכחולים. דגי הַפִירַאנַה, שחיים במי הנהרות הָעֲכוּרִים, אליהם לא חודרת קרינת שמש רגילה, התאימו גם הם את העיניים לתנאי הסביבה – הם מסוגלים להבחין בקרינה אִינְפְרָה אֲדומָּה ולהיעזר בה על מנת למצוא את טרפם. ומה לגבי ידידו הטוב של האדם?. ובכן, הכלב מסוגל להבחין רק במגוון קטן של צבעים. ישנם בעלי חיים, כמו הַיַּנְשׁוּף, לעומת זאת, היכולים לראות גם כשחשוך מאוד. זאת, בעזרת קוֹלְטָנִים מיוחדים, הרגישים מאוד לאור. גם כמות קטנה של חלקיקי אור גורמת לגירוי הַקּוֹלְטָן והעברת המסר למוח.

גם למיקומן של העיניים בגולגולת יש השפעה על הראייה. אצל החיות הטורפות, למשל, ממוקמות העיניים בקדמת הראש, מה שמאפשר להן לראות את טרפן טוב יותר. הסוס, לעומת זאת, שעיניו ממוקמות משני צידי ראשו, יכול להבחין בכם גם אם אתם עומדים מאחוריו. עיניים בגב - תַּרְתֵּי מַשְׁמַע!

זה לא עובד בלי אור

בהתחלה כבר ציינו, כי בעלי החיים ובני האדם מקבלים את רוב האנרגיה לה הם זקוקים מהמזון, אך הצמחים, לעומתם, צריכים לייצר את האנרגיה בכוחות עצמם. לשם כך הם נעזרים באור השמש, בתהליך הנקרא פוֹטוֹסִינְתֶּזָה (פוֹטוֹ=אור, סִינְתֶּזָה=יצירה). באמצעות תהליך זה הופכת אנרגיית השמש לְאֶנֶרְגְּיָה כִימִית, כך שהצמח יכול לייצר אנרגיה ולגדול.

אולם, גם האדם לא יכול היה להתקיים ללא השמש. הקרניים האוּלְטְרָה סגולות, שהן חלק מִסְּפֶּקְטְרוּם הָאוֹר, מייצרות בגופנו חומר שנקרא וִיטָמִין D (דִּי). וִיטָמִין זה עוזר בבניית הָעֲצָמוֹת והשיניים. בנוסף, ישנם מחקרים שהוכיחו כי מצב רוחם של אנשים מסוימים משתנה בהתאם לכמות שעות הָאוֹר. בחורף, אם כך, אותם אנשים עשויים להיכנס לדיכאון...

השמש, לעומת זאת, עלולה גם להזיק, ולגרום לִכְוויּוֹת, הזדקנות מוקדמת של העור ובמקרים מסוימים גם להופעת גידולים על פני העור. לכן, כשאתם יוצאים החוצה, אל תשכחו לחבוש כובע, משקפי שמש ולמרוח על גופכם קרם הגנה.

ועכשיו, כשאתם כבר יודעים עד כמה הָאוֹר חשוב וחיוני עבורנו, כל שנותר הוא להדליק את הנרות בחנוכייה ולהאיר פנים לכל הָאוֹרחים. חג אורים שמח!

*   *   *